Neil Gehrels, astrofysikeren som jaget gammaglimt og klatret El Capitan alene

Neil Gehrels

Photo: NASA GSFC / Public domain, via Wikimedia Commons

Født	3. oktober 1952 Lake Geneva, Wisconsin, United States
Død	6. februar 2017 (64)
Yrke	Astrofysiker
Priser	Henry Draper-medaljen · NASA Exceptional Scientific Achievement Medal · Dan David Prize

I nærmere to tiår kunne en NASA-satellitt oppdage en eksplosjon i utkanten av universet, svinge seg mot den i løpet av omtrent ett minutt og sende koordinatene til teleskoper på bakken før lysglimtet var borte. I sine siste år bar den navnet til Neil Gehrels, astrofysikeren ved Goddard som ledet prosjektet fra forslag til bane. Nå har den sluttet å lete. Fartøyet synker gjennom de øvre lagene av atmosfæren, uten at det finnes noen redningsmulighet igjen, mens et annet teleskop som Gehrels styrte gjennom de første planleggingsfasene, er på vei mot et utsiktspunkt langt bortenfor Månen. Han fikk ikke oppleve noen av delene.

Gehrels ble født i Lake Geneva i Wisconsin og vokste opp tett på teleskoper, siden faren, astronomen Tom Gehrels, arbeidet med dem. Familien bodde en periode ved McDonald Observatory i Texas før de slo seg ned i Tucson da Neil var fjorten år. Ved University of Arizona studerte han for å bli komponist av klassisk musikk, men endte opp med grader i både musikk og fysikk. Fysikken vant. Kombinasjonen er mindre merkelig enn den kan virke: Oppdraget som skulle definere ham, handlet om timing og instrumenter som måtte komme inn på riktig tidspunkt.

Ved Caltech tok han doktorgraden i fysikk i 1982, med Rochus Vogt og Edward C. Stone som veiledere. En av de første jobbene hans var å kalibrere et kosmisk stråleinstrument som skulle sendes ut med Voyager. Da begge Voyager-sondene passerte Jupiter i 1979, viste instrumentet noe overraskende. Man hadde ventet at de energirike partiklene i planetens magnetosfære hovedsakelig skulle bestå av hydrogen og helium. Gehrels fant i stedet at oksygen og svovel dominerte, og kilden viste seg å være vulkanene på Io. Funnet ble temaet for doktoravhandlingen hans. Det var også der han møtte Ellen Williams, en medstudent i fysikk. De giftet seg i 1980.

I 1981 begynte han som postdoktor ved NASAs Goddard Space Flight Center i Maryland, og der ble han værende resten av livet. Det første prosjektet hans var GRIS, et ballongbåret gammaspektrometer som nesten var ferdig da Supernova 1987A dukket opp på den sørlige himmelen. Instrumentet ble sendt opp i all hast og fanget opp gammastrålingen fra henfallende kobolt-56. Spektrallinjen var utvidet og forskjøvet, noe som ga tidlige og sterke holdepunkter for at restene etter en eksploderende stjerne er virvlet rundt og ujevnt fordelt. Året før hadde han publisert en kort artikkel om hvordan man fastsetter konfidensgrenser når bare en håndfull hendelser er telt opp. Astronomer som arbeider med små datamengder, har vist til den helt siden. Fra Compton Gamma Ray Observatory ble skutt opp i 1991 til det ble tatt ut av bane i 2000, var han prosjektforsker for observatoriet. Fra 1995 ledet han Goddards Astroparticle Physics Laboratory.

Det var Swift som gjorde ham kjent. Gammastråleutbrudd varer i sekunder eller mindre, og i årevis klarte ingen å lokalisere dem raskt nok til å se hva de etterlot seg. Gehrels ledet arbeidet med å foreslå en satellitt som kunne oppdage et utbrudd, rette sine egne røntgen- og ultrafiolett-optiske teleskoper mot stedet uten å vente på instrukser fra bakken og sende posisjonen videre til observatorier over hele verden. Han var hovedforsker for prosjektet fra 1999 til sin død, gjennom oppskytingen 20. november 2004 og den påfølgende driften. I 2005 ledet han Nature-artikkelen som knyttet et kort utbrudd til en gammel elliptisk galakse. Det var tegn på at korte utbrudd skyldes sammenslåing av kompakte objekter, som nøytronstjerner, snarere enn kollapsen av massive stjerner. Swift var bygget for å vare i to år. Satellitten observerte mer enn 2 000 utbrudd og hadde lenge før slutten blitt et generelt alarmsystem for alt på himmelen som plutselig ble lysere.

Han fortsatte å utvide nedslagsfeltet. Han var assisterende prosjektforsker for Fermi Gamma-ray Space Telescope og medlem av LIGO Scientific Collaboration. I 2016 var han med på å skrive en strategi for å finne lyset fra gravitasjonsbølgehendelser ved å rette teleskoper mot galaksene som trolig var vertskap for dem. Den typen hendelse arbeidet forutså, fant sted i august 2017, da to nøytronstjerner smeltet sammen og Swift fanget opp det ultrafiolette lyset fra ettergløden. Gehrels hadde dødd av bukspyttkjertelkreft seks måneder tidligere, 6. februar 2017, 64 år gammel.

Den ryddige versjonen av historien hans, med én mann og ett observatorium som bærer navnet hans, overser både hvordan han arbeidet og hvor utsatte prosjektene hans var. Han mottok Bruno Rossi-prisen i 2007 og Henry Draper-medaljen i 2009 sammen med Swift-teamet, og oppdraget ble drevet fra Penn State i samarbeid med partnere i Storbritannia og Italia. Da romfartøyet fikk nytt navn i 2018, var det en heder til personen som holdt denne koalisjonen samlet. Samtidig ble det mindre synlig hvor mange som hadde bidratt. Maskinene var heller aldri sikret. Vidvinkelsteleskopet han utformet som prosjektforsker, den gang kalt WFIRST, ble foreslått kansellert av Det hvite hus i 2018 og på nytt i 2025, men overlevde da Kongressen og et revidert budsjett sikret finansieringen. Swift gikk mot slutten etter at NASA satset på en kommersiell slepefarkost, Katalysts LINK, som skulle gripe tak i den aldrende satellitten og skyve den høyere opp. Slepefarkosten ble skutt opp i juli 2026. I august ble planen om å heve banen skrinlagt på grunn av problemer med holdningskontrollen. Å redde en satellitt som aldri var konstruert for å bli reparert, var et nytt slags sjansespill. Og det var observatoriet hans som sto på spill.

De to utfallene kom med noen ukers mellomrom. Nancy Grace Roman Space Telescope, det omdøpte WFIRST, ble skutt opp med en Falcon Heavy fra Kennedy Space Center 30. august 2026. Ferden gikk mot L2-punktet i sol-jord-systemet, og de første vitenskapelige bildene ventes tidlig i 2027. Speilet er på størrelse med Hubbles, men kameraet fanger et utsnitt av himmelen som er rundt hundre ganger større. Det danner grunnlaget for kartleggingen av mørk energi og eksoplaneter, som Gehrels var med på å utforme. Swift gjorde sine siste observasjoner 20. oktober 2026, etter at banen hadde sunket til under omtrent 275 kilometer. NASA venter at satellitten vil komme inn i atmosfæren igjen i løpet av noen uker. Arkivet, som blant annet inneholder mer enn 1,5 millioner ultrafiolette bilder og bilder i synlig lys, forblir åpent.

Utenfor laboratoriet klatret han. I 2006 og igjen i 2015 gjennomførte han seks dager lange solobestigninger av The Nose på El Capitan i Yosemite. Ellen Williams ble senere direktør for ARPA-E i energidepartementet, og de fikk to barn. Gehrels ble valgt inn i National Academy of Sciences i 2010, og asteroiden 16000 Neilgehrels bærer navnet hans. Han var også en av de tre prisvinnerne av Dan David-prisen i 2017, sammen med Shrinivas Kulkarni og Andrzej Udalski.

Sett herfra viser arbeidet hans at det varige resultatet av et romoppdrag er vanen det skaper hos andre. Swift lærte opp en generasjon astronomer til å vente på et varsel og snu teleskopene mot målet i løpet av minutter. Roman vil gi dem kart som er for omfattende til at ett enkelt team kan gjøre seg ferdig med dem. Satellitten som bar navnet hans, vil brenne opp. Refleksen den skapte, trenger ikke at den befinner seg i bane.

Tagger: gammaglimt, Nancy Grace Roman Space Telescope, Neil Gehrels, astrofysikere, Compton Gamma Ray Observatory, Edward C. Stone