Astronomen

Den 11 november 1572 observerade Tycho en ny och mycket ljusstark stjärna i stjärnbilden Cassiopeia. Tychos mätningar visade att det verkligen var en avlägsen stjärna, och inget lokalt fenomen.

Detta var mycket uppmärksammat, eftersom stjärnvalvet ansågs vara gudomligt och perfekt, och därför borde inga förändringar uppstå där. Tycho följde stjärnans ljusstyrkeutveckling ända tills den bleknade bort året efter. Han rapporterade händelsen i sin bok "De nova stella", som gjorde honom berömd över hela Europa. Idag vet vi att Tychos "stella nova" var en döende stjärna, en supernova som spred sin materia i rymden i en våldsam explosion som orsakades av att stjärnans utbrända kärna kollapsade. De glödande gasmolnen är synliga än i dag genom kraftiga teleskop.

Cassiopeia med den nya stjärnan märkt med I. Från Tycho Brahes " De nova Stella" 1573.

För att kunna mäta position och rörelse måste man kunna mäta vinklar med högsta möjliga noggrannhet. Tycho byggde sitt första instrument år 1564, efter äldre ritningar. Noggrannheten för detta instrument var dock inte bättre än en grad, vilket var alldeles för grovt för att Tycho skulle kunna utföra det han hade i tankarna. Han började bygga sina egna instrument, och visade sig vara en alldeles lysande innovatör.

Dels konstruerade han stora instrument som sextanter, kvadranter och armilla-glober, och dels konstruerade han ett mycket noggrant sikte, och fann ett sätt att dela in vinkelskalan med en noggrannhet av en halv bågminut, eller 1/120 grad. Därmed var Tychos observationer cirka hundra gånger mer noggranna än tidigare observationer.

Tycho använde sina noggranna instrument för att mäta positioner och rörelser för stjärnor, planeter och kometer. På grund av de omätbart små vinkelförändringarna (parallaxerna) för stjärnorna kunde han med säkerhet bestämma att de låg mycket långt bort, mycket längre bort än planeterna. Han sammanställde en katalog med positioner för 1004 stjärnor. Det tog över 150 år innan någon lyckades förbättra noggrannheten för detta material. För planeterna, och särskilt för Mars, mätte han positioner och rörelser så noggrant att Kepler senare kunde använda dessa för att beräkna de berömda tre lagarna om planeternas rörelser, där den första är att alla planeter rör sig i elliptiska banor, där solen ligger i en av fokuspunkterna.

Skisser gjorda av Tycho Brahe 1577 av den första komet han sett. Förvaras i det Kongl. bibliotek i Köpenhamn.

Tycho kunde slutligen räkna ut att kometen från år 1577 rörde sig i en icke-cirkulär bana bortom månen, och att den korsade de andra planeternas omloppsbanor. Detta bevisade definitivt att himlakropparna inte var fästa vid någon enorm kristallsfär, utan att de rörde sig i tomma rymden.
Det allmänt accepterad världsbilds-systemet, det geocentriska systemet, formulerades av Aristoteles cirka 350 f.Kr., och utvecklades ytterligare av Ptolemaios cirka 150 f.Kr. Enligt det geocentriska systemet var jorden universums centrum, och månen, solen och planeterna var fästa vid kristallsfärer som rörde sig runt jorden. Alla rörelser var perfekta cirklar. Gravitation var något som bara fanns på jorden, och anledningen till att gravitation fanns skulle vara att saker och ting söker sin naturliga plats.

Det första instrument som Tycho Brahe byggde, avbildat i Astronomiae Insturatae Mechanica.

Ptolemaios system kunde dock inte förklara vissa företeelser i planeternas rörelse som regelbundet kunde observeras. Kopernikus bok "De Revolutionibus Orbium Coelestium" från 1543, innehöll teorin om att solen var centrum i ett system där jorden var en planet bland andra. Detta skulle förklara de avvikelser i observationerna som förekommit. Tychos data passade väl in i Kopernikus modell, men han var tveksam på grund av problemet med gravitationen. Om det naturliga idealtillståndet fanns på jorden, hur kunde det komma sig att jorden låg utanför centrum i hela världssystemet? Han kunde inte heller mäta upp någon stjärnparallax, vilket han tyckte måste vara möjligt om jorden kretsade runt solen. En möjlig förklaring till att han inte fann någon mätbar parallax skulle vara att avstånden i universum var mycket stora. Den möjligheten avfärdade Tycho och han konstruerade därför sitt eget system, där jorden fortfarande låg i centrum, men där det inte fanns några kristallsfärer, och där vissa av planeterna kretsade runt solen i stället för runt jorden.

Tycho Brahe offentliggjorde sitt världssystem 1588 i boken De Mundi Aetherei Recentioribus Phaenomenis (Om några nyare fenomen).

Ptolemaios universum	Kopernicus universum	Tycho Brahes universum
Med tiden fick man fler och fler stöd för Kopernikus teori om solen i världsalltets centrum. Tycho Brahe hade inga kikare. Galilei var en av de första astronomer som använde kikare. Han anses ha konstruerat sin 1609. Men flera astronomer, som arbetade oberoende av varandra, började använda kikare vid samma tid. Tiden var "mogen". Kikaren gjorde det möjligt att studera planeternas ytor och upptäcka himmelsobjekt som inte är synliga för blotta ögat. I början vågade man på sina håll inte titta genom en kikare. Man ansåg att den var djävulens bländverk och svart magi. 1610 upptäckte Galileo Galilei med sin kikare att jorden inte är den enda planeten med måne. Jupiter visade sig ha fyra månar. Johann Kepler kom med hjälp av Tycho Brahes observationsanteckningar fram till att planeternas banor, inklusive jordens, borde vara elliptiska. Detta stöder Kopernikus teori.  1687 presenterade Isaac Newton sina gravitationslagar, som förklarade hur planeterna kunde stanna kvar i sina banor utan att behöva vara fästa på solida sfärer. Gravitationen medförde också att de mindre kropparna, planeterna, bör kretsa kring den massivaste, solen. Nu vet vi att solen är en helt alldaglig stjärna i ett stjärnsystem, Vintergatan, som innehåller bortåt tusen miljarder andra stjärnor. Det finns mer än hundra miljarder sådana stjärnsystem i universum. Johann Kepler. Kopparstick efter målning från 1620.      Vägningen av världsystemen-Himmelsgudinnan Urania väger Copernicus världssystem mot Tycho Brahes. Tycho´s väger tyngst. Nederst ligger Ptolemaios kasserade system. Från J. B. Ricciolis nya Almagest, 1651.