Strömgren sig af store numeriske beregninger af sæt af komplicerede matematiske ligninger, som repræsenterede de astrofysiske stjernemodeller. Styrken ved den numeriske arbejdsmetode var, at Strömgren tog udgangspunkt i observationsdata. Støttet af store datamængder arbejdede han sig hen imod en brugbar teori, frem for omvendt at tilpasse en teori med antagelser, som i princippet kunne være fejlagtige. Med andre ord var Strömgrens fremgangsmåde snarere empirisk og induktiv – fra det singulære til det generelle – mens Eddingtons metode groft sagt var deduktiv – fra generelle hypoteser til det singulære, og med ad hoc-tilpasninger af sin teori til de foreliggende observationsdata.
Med en stærk tro på den stadig unge kvantemekaniks resultater blev det i 1932 klart for Bengt Strömgren, at stjernernes indhold af brint var langt højere end hidtil antaget – en opdagelse, der senere fik kolossal betydning for opfattelsen af hele universets fundamentale bestanddele. Eftersom universets stof hovedsagelig består af stjerner, måtte et forøget brintbidrag på ca. en tredjedel af stjerners vægt nødvendigvis betyde, at også hele universets brintmængde var tilsvarende større end hidtil formodet.13 Den store Eddington måtte også sluge kamelen, fordi hans antagelse om, at stjernestoffet bestod næsten helt af ioniserede tunge grundstoffer, måtte revideres. På trods af fundamentalt forskellige arbejdsmetoder kom de to astronomer uafhængigt af hinanden efterhånden frem til samme konklusion. Eddington skrev samme år til sin 24-årige danske kollega:14
Mine resultater stemmer næsten fuldstændig overens med dine […]. Jeg tror du har gjort alt hvad jeg har gjort, og mere til. Jeg vil dog ikke afholde mig fra at publicere mine resultater; at to forskere er enige er et så sjældent fænomen nu til dags, at det fortjener at blive registreret [i litteraturen].
Nogle år senere, i 1937, fandt Strömgren, at også stjerners heliumindhold var højere end forventet. Stjernernes udvikling skyldes nemlig omdannelse af brint til mere komplekse grundstoffer, og han fandt frem til de relative mængder af brint og helium. I 1938 bestemte han det relative grundstofindhold i Solen til at være 60% brint, 36% helium og 4% tungere grundstoffer. I dag er de relative værdier fastsat til hhv. 71%, 27% og 2% og værdierne er angivet i procent af Solens totale masse.
5.5 Bengt Strömgren ved elektromekanisk regnemaskine på AO midt i 1930’erne. Strömgren var ikke blot en ledende figur inden for astrofysikken, men kendt som en astronom med en sjælden kombination af både faglig bredde og dybde. Han var leder af Yerkes- og Mc-Donald-observatorierne i USA 1951-57, og de følgende ti år astronomiprofessor ved Institute for Advanced Study på Princeton, hvor han var med til at definere NASAs rumforskningsprogram. I tresserne og halvfjerdserne fik han tildelt en lang række tillidsposter, bl.a. var han generalsekretær hhv. præsident for IAU (1948-52 hhv. 1970-73). 1969-75 var han formand for Videnskabernes Selskab i en overgangstid for selskabet fra traditionelt lærd selskab til et akademi, der måtte tilpasses et moderne samfunds udfordringer. 1971-75 var han direktør for NORDITA, og han var formand for Landsforeningen til Kræftens Bekæmpelse i ti år.
Bengt videreførte således den numeriske tradition, som også faderen repræsenterede, men han udstrakte samtidig de numeriske metoders anvendelsesområde til at omfatte kvantemekanikken. Herved indvarslede den unge lektor et vigtigt skift inden for dansk beregningsastronomi. Med disse store opdagelser kom dansk astronomi i vælten i de astronomiske samfund, og i USA fulgte nogle udviklingen med stor interesse.
En invitation ud af det blå
En vinteraften i 1936 indløb et telegram til AO med en forespørgsel, om Bengt Strömgren ville overveje et treårigt adjunktur i teoretisk astrofysik ved University of Chicago til en løn på 4.000 dollars per år. Det var en velkommen og helt uopfordret invitation, som oven i købet lokkede med en klækkelig gage. I et følgebrev blev Strömgrens talent højt besunget af lederen af det amerikanske Yerkes-observatorium, Otto Struve, som samtidig begrundede behovet for den unge dansker. I sit forsøg på at genoplive den astronomiske afdeling ved University of Chicago havde Struve ambitiøse planer om at forvandle det tilknyttede Yerkes-observatorium til verdens bedste af slagsen. Og det krævede selvfølgelig ansættelse af verdens mest lovende unge astronomer. Ud over to fremtrædende forskere fra Holland og England var nordmanden Svein Rosseland blevet tilbudt en stilling ved Yerkes, men han takkede nej til invitationen, fordi han følte et stort ansvar for sit institut i Oslo. Struves blik faldt dernæst på Danmark.
Fremstående amerikanske astronomer mente, at Strömgren var en meget god kandidat, om end hans arbejde var »temmelig abstrakt«.15 Da man samtidig havde hårdt brug for hans arbejdskraft i København, aftalte han med fakultetet at tage imod den attraktive stilling, dog kun for atten måneder. Beslutningen kom for dansk astronomi til at betyde en ny frugtbar gren på det internationale samarbejdes træ, ikke bare ved udveksling af videnskabelige resultater, metoder og erfaringer, men også af forskere.
Mens sønnen var i USA, kunne Elis Strömgren i et fortroligt brev berolige ham med, at Undervisningsministeriet havde godkendt tildelingen af et ekstraordinært professorat til Bengt Strömgren gældende fra 1938. Det var en stilling, som kunne konkurrere med den velbetalte stilling i USA, og med Elis’ forventelige pensionering i 1940, kunne hans ordinære professorat derfor passende overdrages til sønnen. Faderens entreprenørarbejde for at sikre sin søns fremtid var lykkedes til fulde. I et brev til Bengt konstaterede han om sit fuldendte værk: »Nu har du din livsstilling, med pension og det hele. Nu er tiden inde til at tage livet med lidt mere ro.«16 Det blev nu ikke tilfældet.
Stjerne- og kerneenergi
Et vigtigt astronomisk forskningsområde i 1930’erne var stjerners energiproduktion. Der havde i mange år verseret forskellige mere eller mindre fantasifulde teorier om, hvordan stjernernes enorme energimængder og udstråling bliver skabt. Med opdagelsen af neutronen i 1932 og de friske teorier om stjernernes struktur og fordeling af grundstoffer, som Bengt Strömgren havde bidraget kraftigt til, var det oplagt for astronomer og fysikere at finde sammen. Særlig vigtig var Strömgrens opdagelse af stjerners overvægt af brint og helium, idet den gav fysikerne mulighed for at fokusere på relativt enkle kerneprocesser, der kun involverede de letteste grundstoffer. I foråret 1938 mødtes nogle af verdens mest fremtrædende forskere ved den fjerde årskonference for teoretisk fysik i Washington D.C. Kernefysikere som Hans Bethe og George Gamow mødtes med astronomer som Strömgren og den senere nobelpristager Subrahmanyan Chandrasekhar. I alt var samlet 34 forskere, heraf seks astrofysikere.
Bengt Strömgren åbnede konferencen, som fik afgørende betydning for teoretisk astrofysik. Ved mødet udkrystalliseredes løsninger på hidtil uløste problemer, og de to teoretiske felter befrugtede hinanden ved det tværfaglige netværksmøde. Bethe lovede på mødet en grundig behandling af spørgsmålet om kernereaktioner, en indsats som snart blev anerkendt som fundamentet for alt senere arbejde inden for området atomkerneenergiproduktion. Essensen i Bethes teori var, at fire protoner fusionerede til en heliumkerne gennem en cyklisk proces, hvori kulstof virker som katalysator.17 Billedet af de fysiske forhold i en stjernes indre var blevet revideret radikalt og havde skabt grundlag for Bethes og den tyske fysiker Carl Friedrich von Weizsäckers forklaring på stjerners energiproduktion. Derved var det manglende led fundet: Nu kunne man i princippet beregne en stjernes temperatur, radius, lysstyrke og hele den indre struktur.18 Og Strömgren kunne fortsætte sit arbejde med stjerners struktur, et arbejde der førte ham til en teori for ioniserede gasskyer rundt om varme stjerner. Det lykkedes ham i den forbindelse at finde en relation mellem gastætheden, stjernens udstråling og størrelsen af den kugle af ioniseret brint, der omkranser stjernen (»Strömgren-sfæren«).
Stjernerne lyser over det mørklagte land
De vanskelige tider under besættelsen fik nogle danskere til at rette blikket mod de fjerne, rolige stjerner. Med mørklægningerne i København forsvandt det generende bylys, og om ikke andet blev i det mindste astronomiske iagttagelser nemmere. Den tanke, at verdensscenens forfærdende begivenheder kortvarigt blev reduceret til det ligegyldige, når man,