Månedens Forsker Lars A. Buchhave
Lars A. Buchhave søger efter liv på fjerne planeter uden for vores eget solsystem. Månedens Forsker #5 2024.
Lars A. Buchhave er professor i astronomi på DTU Space Uddannet cand.scient. i astronomi på Københavns Universitet i 2000 og ph.d. i 2010 samme sted Har modtaget en Semper Ardens Advance til projektet ‘The era of terrestrial exoplanet discovery and characterization’
KORT OM
Lars A. Buchhave er professor i astronomi på DTU Space Uddannet cand.scient. i astronomi på Københavns Universitet i 2000 og ph.d. i 2010 samme sted Har modtaget en Semper Ardens Advance til projektet ‘The era of terrestrial exoplanet discovery and characterization’
Lars A. Buchhave fattede allerede som astronomistuderende tilbage i 1990erne interesse for exoplaneter, som ingen i Danmark rigtigt beskæftigede sig med. Han blev derfor sendt til Harvard University, hvor han endte med at skrive sit speciale og siden lave en ph.d. – syv år efter, at han ellers havde forladt universitetet for at stifte sit eget softwareudviklingsfirma. I dag studerer han exoplaneters atmosfære, der kan være nøglen til at forstå, om der findes liv i rummet.
Min interesse for astrofysik og astronomi går helt tilbage til min barndom. Det var derfor ikke nogen tilfældighed, at jeg valgte astronomi, da jeg i midten af 1990erne skulle søge ind på Københavns Universitet.
Da jeg startede på studiet, eksisterede exoplanetfeltet endnu ikke, men allerede på mit andet studieår i 1995 blev den første exoplanet opdaget. Et nyt forskningsfelt var født, og jeg fattede hurtig særlig interesse for disse nyopdagede exoplaneter.
Der var dog ikke nogen i Danmark, der arbejdede med exoplaneter på det tidspunkt. Mine vejledere fra dengang har siden fortalt mig, hvordan de husker, at jeg blev ved med at komme og banke på døren for at få hjælp til at komme i gang med studier af de her exoplaneter, der kort fortalt er planeter, som kredser om andre stjerner end Solen.
Mine vejledere fra dengang har siden fortalt mig, hvordan de husker, at jeg blev ved med at komme og banke på døren for at få hjælp til at komme i gang med studier af de her exoplaneter, der kort fortalt er planeter, som kredser om andre stjerner end Solen.
Allerede som bachelorstuderende sørgede de for, at jeg fik data at arbejde med. De skaffede dem fra nogle forskere på Harvard University, som havde været med til at finde de første exoplaneter. Da jeg senere skulle i gang med mit speciale, blev jeg tilbudt at komme over til dem på Harvard. Jeg husker tilbage på det som en fantastisk spændende periode, hvor jeg lærte enormt meget.
Jeg blev kandidat i 2000 fra Københavns Universitet, men jeg havde lyst til at prøve kræfter med noget andet end astronomi. Så jeg takkede nej til muligheden for et ph.d.-stipendium på Harvard. I stedet stiftede jeg mit eget softwareudviklingsfirma, som jeg drev og udviklede de næste 7-8 år.
På sporet af liv på fjerne planeter
Det er jo relativt utraditionelt at forlade akademia for så at vende tilbage efter en årrække. Men det var, hvad jeg gjorde, da jeg i slutningen af 00erne igen fik tilbudt et ph.d.-stipendium - denne gang på Københavns Universitet, hvor jeg kunne arbejde videre med de exoplaneter, jeg havde været så optaget af under studiet.
Det var i høj grad lysten til at opklare det helt basale spørgsmål om, hvorvidt der er liv andre steder i universet, som fik mig til at vende tilbage til forskningen. Jeg vidste dog, at det ville kræve noget af en indsats efter godt 7 års fravær. Men da lysten meldte sig, mødtes jeg med nogle gamle kolleger på universitetet for at mærke efter, om det nu var det, jeg ville. Og selvom de slet ikke arbejdede med astrofysik, ville skæbnen, at jeg på vej ud mødte min gamle vejleder Johannes Andersen, som gennede mig ind på sit kontor. Og tre uger efter var jeg tilbage på Harvard University, hvor jeg endte med at lave min ph.d. i et samarbejde mellem Københavns Universitet og Harvard University.
Jeg kan i dag se, at jeg bruger en stor del af den erfaring, jeg erhvervede mig som selvstændig, i min daglige forskning.
Da jeg var færdig med ph.d.’en i 2010, som jeg forsvarede på Københavns Universitet, fortsatte jeg som postdoc frem til 2013 – faktisk på en bevilling fra Carlsbergfondet. Siden gik turen igen til Harvard University som visiting professor på Harvard Origins of Life Initiative, inden jeg vendte tilbage til Danmark i 2017 for først at blive lektor på Niels Bohr Institutet i årene 2015 til 2017 og herefter professor på DTU Space, hvor jeg stadig har min forskningsgruppe.
Jeg kan i dag se, at jeg bruger en stor del af den erfaring, jeg erhvervede mig som selvstændig, i min daglige forskning. Ikke mindst leder- og samarbejdskompetencer og projekthåndtering, men også databehandling og softwareudvikling, som udgør en stor del af det daglige arbejde som astrofysiker. Det at arbejde med astronomiske data er en møjsommelig opgave, hvor store dele af hverdagen handler om at fjerne fejlkilder og bearbejde data. Det er et kæmpestort arbejde at filtrere og forstå data, fordi vi leder efter nogle mikrosmå signaler.
I dag arbejder jeg blandt andet som forskningsleder på spektrografprojektet ’The Second Earth Spektrograph’, der er støttet af Carlsbergfondet. Formålet med det er at optimere teknologi, så vi kan finde jordlignende planeter i den beboelige zone omkring sollignende stjerner i vores egen astronomiske baghave. Hvis det lykkes os at finde planeter af denne type, vil det være et stort forskningsmæssigt gennembrud. For det bliver de planeter, som næste generation af rumteleskoper vil lede efter liv på. Men først skal vi finde de bedst egnede planeter at kigge på.
Da exoplaneter dækker over alle de planeter i universet, der eksisterer uden for vores eget solsystem, findes de i et enormt antal. Faktisk findes der milliarder og atter milliarder af exoplaneter bare i vores egen galakse Mælkevejen. Og af disse er de små jordlignende planeter de mest almindelige.
Da exoplaneter dækker over alle de planeter i universet, der eksisterer uden for vores eget solsystem, findes de i et enormt antal.
I dag har vi opdaget over 5000 exoplaneter, men det er jo bare en lillebitte brøkdel af dem, der findes i universet. For at estimere antallet af exoplaneter, laver vi såkaldte ’occurrence rates’ ud fra hvor ofte, der eksisterer planeter omkring andre stjerner. Da der er cirka 400 milliarder stjerner i vores egen galakse, vil der alene her være milliarder af exoplaneter. Læg hertil at der er cirka tusind milliarder galakser i universet, og hver af de galakser har 300-400 milliarder planeter. Så er vi oppe på noget, der ligner 1000 milliarder milliarder af stjerner i universet, og hvis de alle har exoplaneter, er får vi et kolossalt tal, som jo er svært at begribe.
Det, der interesserer mig mest ved exoplaneter, er, om vi ved at studere dem kan finde tegn på liv andre steder i universet. Nu er forskningen i denne type planeter jo blevet 30 år gammel, og vi har efterhånden fundet ud af, at mange exoplaneter ligger i en sådan afstand af de stjerner, som de kredser om, at der takket være temperaturen kan være flydende vand, som er fundamentalt for udvikling af liv. Her er hverken så varmt, at vandet fordamper, eller så koldt, at vandet bliver til iskugler.
Denne meget basale betingelse er imidlertid til stede på mange milliarder planeter i vores egen galakse, men vi har alligevel ikke fundet liv andre steder end på Jorden. Er det så bare fordi, vi ikke har opdaget det endnu? Eller fortæller det os, at rigtig mange ting skal falde i hak, for at der kan opstå basalt liv i en form som det, der opstod på Jorden.
At definere, hvad liv er, er også et helt videnskabeligt spørgsmål i sig selv. Når vi forskere i exoplaneter snakker om liv, er det vigtigt at sige, at vi ikke kun mener komplekst liv som det, vi kender på Jorden i dag.
Vi mener liv, som kan have ændret atmosfæren omkring exoplaneterne. På samme måde som Jordens atmosfære er blevet radikalt ændret af livet i de ca. 3.8 milliarder år, der har været liv på Jorden. Langt hovedparten af de år har livet på Jorden været ekstremt simpelt. Men det liv har været meget, meget udbredt på Jorden og har derfor fuldstændig ændret dens atmosfære.
Det, der interesserer mig mest ved exoplaneter, er, om vi ved at studere dem kan finde tegn på liv andre steder i universet.
Lige nu står vi over for snart at kunne karakterisere atmosfæren på jordlignende exoplaneter, hvilket er et stort skridt på vejen hen imod at finde muligt liv andre steder i universet.
Vi står et sted, hvor vi konkret gerne vil finde ud af, hvad atmosfæren omkring exoplaneter er lavet af. Hvad er trykket i planeternes atmosfære? Hvad er temperaturen på overfladen af planeterne? Hvilke molekyler udgør deres atmosfære. Og findes der molekyler, som tyder på, at der er liv på planeterne? Ad den vej kan vi måske finde ud af, om der kan identificeres tegn på liv, og hvordan liv opstår. Vi kan måske endda nå det inden for vores levetid, hvis vi er rigtig heldige.
Hvis vi finder ud af, at Jorden er det eneste sted med liv i universet, er det da lidt alarmerende. For så er det virkelig et specielt sted, vi har. Og så skulle vi måske passe endnu bedre på vores planet.
Hvis vi omvendt finder ud af, at der er liv andre steder i universet, vil det jo også være ekstremt fascinerende. I hvert fald vil det være et vildt videnskabeligt resultat, hvis hele universet er fyldt med potentiale for liv.
Podcast: Er der liv i fjerne galakser?
Den nærmeste exoplanet ligger cirka 4,3 lysår væk. Forskerne estimerer, at der findes milliarder af exoplaneter. De eksisterer nemlig omkring alle stjerner uden for vores eget solsystem. Professor Lars A. Buchhave forsker i exoplaneter, og han er særligt optaget af at finde ud af, om der er liv på nogle af dem. Mange af exoplaneterne er nemlig jordlignende og ligger i en afstand af deres stjerne, som gør, at der hverken er for koldt eller for varmt til, at der i teorien kan opstå liv. For at undersøge det store spørgsmål studerer Lars A. Buchhave især atmosfæren omkring exoplaneterne, da forholdene her kan give hints om, hvorvidt betingelserne for liv er til stede eller ej. Vært er Nynne Bjerre Christensen.
Abonnér på nyt fra Carlsbergfondet
Ønsker du at følge med i vores videnformidling og aktiviteter generelt? Eller er du forsker og interesseret i nyheder, der vedrører vores opslag og uddelinger? Så tilmeld dig et af vores nyhedsbreve.