I dag den 4 december kom besked om vilka unga framstående forskare som får årets Wallenberg Academy Fellows. Av de 29 forskare som i år får den prestigefyllda utmärkelsen finns två vid Stockholms universitet; det är astronomen Matthew Hayes och fysikern Jonas Larson.

Matthew Hayes. Foto: Charlotta Hayes
Matthew Hayes. Foto: Charlotta Hayes

Matthew Hayes: Hur formades galaxer och stjärnor i universums ungdom?
Under nästan hela universums historia har galaxer format nya stjärnor från gas, men processen ser olika ut under olika tidsepoker. Matthew Hayes ska blicka in i universums ungdom för att förstå gastillförseln och stjärnbildningen i tidiga galaxer; de som är stamfäder till modernare galaxer som Vintergatan.

Teoretiska datorsimuleringar av universums tidiga och avlägsna galaxer visar att de var insvepta i gigantiska moln av neutralt väte och att de skickade ut extremt stark ultraviolett strålning. Denna strålning ska ha slagit ut elektronerna från väteatomerna och skapat det varma joniserade medium som nu genomsyrar intergalaktiska rymden.

Problemet är att simuleringarna inte stämmer överens med de observationer som har gjorts i verkligheten. Ljus från den kalla gasen är extremt svårt att detektera, och den ultravioletta strålningen som har observerats från avlägsna galaxerna är för svag. Som Wallenberg Academy Fellow ska Matthew Hayes vid Institutionen för astronomi, Stockholms universitet, studera tidiga galaxer genom det avancerade instrumentet Very Large Telescope (VLT) i Chile. Han ska också undersöka mer närbelägna galaxer genom Hubbleteleskopet. Med nya banbrytande simuleringar vill han kunna förklara galaxernas utveckling i vårt tidiga universum och hur de skiljer sig från moderna galaxer.

– Anslaget är oerhört betydelsefullt för min forskning och det kunde inte ha kommit vid ett bättre tillfälle. För första gången får jag nu tillfälle att bygga en egen forskargrupp. Vi kommer att kunna fokusera på hur galaxer bildas och ta oss an viktiga grundläggande frågor inom området som de mekanismer som sätter gränserna för galaxer med extremt stor stjärnbildning. Inom en nära framtid kommer vi att veta mycket mer om galaxer och hur de har förändrats genom universums historia, säger Matthew Hayes.

Läs mer i Stockholms universitets forskningsdatabas och på Matthew Hayes webbsida.

Jonas Larson
Jonas Larson

Jonas Larson: Vid absoluta nollpunkten – studier av en annorlunda värld
Vid extremt låga temperaturer ändrar materien egenskaper; den slutar följa traditionella fysikaliska lagar och istället tar kvantmekaniken över. Som Wallenberg Academy Fellow ska Jonas Larson med teoretiska metoder undersöka de annorlunda och spännande fenomen som uppstår i närheten av den absoluta nollpunkten.

Med hjälp av laserljus kan forskare kyla ner atomer till temperaturer som ligger mycket nära den absoluta nollpunkten. Bland annat kan något som kallas ”Bose-Einstein-kondensat” formas; ett tillstånd där alla atomer i en gas följer varandra och beter sig på samma vis.

Jonas Larson vid Fysikum, Stockholms universitet, ska med analytiska och numeriska metoder undersöka de kvantmekaniska fenomen som uppstår när en kall gas placeras i en så kallad optisk kavitet, skapad med hjälp av laserljus. När de kalla atomerna växelverkar med ljus går materien in i olika faser där komplexa kvantmekaniska tillstånd uppstår.

Jonas Larson ska även genomföra teoretiska studier av kalla atomsystem som fungerar som modeller för kvantmekanisk magnetism. Han kommer att samarbeta med en forskargrupp i Zürich som ska utvärdera de teoretiska resultaten i verkliga experiment. Projektets mål är att bättre förstå den kvantvärld som i mångt och mycket ännu är ett mysterium för oss.

– Anslaget gör det möjligt för mig att bygga en egen forskargrupp i Stockholm kring ett av de snabbast växande områdena inom fysiken, kall atomteori och kvantsimulering. Vi ska öka kunskapen om hur ljus och materia interagerar och vilka nya tillstånd som kan uppträda. Vi ska även utforska ”exotiska” tillstånd inom kvantmagnetism som kan uppträda i material med hittills okända magnetiska egenskaper. Som teoretiker kommer vi att ha ett nära samarbete med internationella experter på den experimentella sidan så de kan verifiera våra resultat i labbmiljö, säger Jonas Larson.

Läs mer i Stockholms universitets forskningsdatabas och på Jonas Larsons webbsida.

I förra årets omgång fick Stockholms universitet sex Wallenberg Academy Fellows och året dessförinnan fem. Mer om Wallenberg Academy Fellows vid Stockholms universitet.

Wallenberg Academy Fellows
Programmet har inrättats av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse i nära samarbete med fem kungliga akademier och 16 svenska universitet. Anslaget som följer med utnämningen uppgår till totalt mellan 5 till 9 miljoner kronor per forskare under fem år. Efter den första perioden finns möjlighet att söka stöd för ytterligare fem år.
Samtliga nya Wallenberg Academy Fellows.

För ytterligare information
För bilder på forskarna och från deras forskningsområden, kontakta presstjänsten vid Stockholms universitet, e-post: press@su.se eller tfn 08-164090.
Jonas Larson, e-post jolarson@fysik.su.se eller tfn 08-55378217
Matthew Hayes, e-post matthew@astro.su.se eller tfn  08-55378521.