Læsetid: 5 min.

Et babyboom af stjerner

Utallige stjernehobe blev ifølge ny astrofysisk teori skabt allerede kort efter Big Bang
25. februar 2002

Stjernefødsel
»Kort efter Big Bang, blev det nydannede univers udsat for et enormt fyrværkeri af stjernefødsler. Et babyboom af nye stjernesole med langt større masse end vores egen sol. En stellar opblussen, hvis lige ikke er set i universet i hele dets 15 milliarder år lange historie.«
Således lyder den teori, som den amerikanske forsker Kenneth Lanzetta og hans kolleger fra New York University redegør for i en opsigtsvækkende artikel i Astrophysical Journal. Har Lanzetta og hans kolleger ret, bliver det nødvendigt for astronomerne at skrive universets tidlige historie helt forfra.
Det er de famøse billeder af ’det dybe univers’, Hubble deep fields, som for få år siden blev opfanget af NASA’s rumteleskop, der ligger til grund for Lanzettas teori. I 1995 og 1998 blev teleskopet rettet mod to særligt mørke zoner af himmelrummet, den ene tæt på den galaktiske nordpol, den anden tæt på sydpolen. Selv om de mørke zoner var tømt for klare stjerner og galakser, var Hubble-teleskopet alligevel i stand til at registrere meget svagt lys i dem, udsendt fra meget fjerne objekter – galakser og kvasarer.
Astrofysikkens mainstream-version af kosmos’ historie er hidtil gået ud fra, at det tidlige univers var relativt roligt. Små fluktuationer i post-big-bang-universets tætte masse skulle først langsomt have ført til, at gaskoncentrationerne blev tilstrækkeligt store til, at der kunne dannes galakser og stjerner. Og det var først for omkring syv milliarder år siden – da det havde nået halvdelen af sin nuværende alder, at universet kendte til storstilet stjernedannelse.

Universets barndom
Det er en ganske anden version, som Kenneth Lanzetta har analyseret sig frem til ud fra de data, som Hubble indsamlede. Det tog ham flere år at nå frem til denne konklusion, for det var på ingen måde evident, hvordan observationerne skulle tolkes.
En af de største vanskeligheder er, at en given galakse måske nok udsender mere eller mindre kraftigt lys (ultraviolet, infrarødt eller almindeligt lys), men det er ingen markør for, præcis hvor langt væk galaksen befinder sig. Meget langt væk utvivlsomt, men hvor langt? Befinder de svagest lysende galakser sig ved grænserne for det observerbare univers? Ser vi dem følgelig, som de så ud i universets tidligste barndom?
Som følge af universets udvidelse bliver lyset fra universets fjerneste legemer stærkt faseforskudt. Muligvis så meget, at det infrarøde lys, der opfanges af teleskopet, oprindeligt må være udsendt som ultraviolet lys – et kendetegn for unge stjerner af stor masse.
Kenneth Lanzetta har netop analyseret det infrarøde lys, udsendt af disse galakser. Efter lange og komplicerede beregninger er hans konklusion entydig. Strømmen af infrarødt lys fra ’det dybe univers’ stammer ganske rigtigt fra det observerbare univers’ grænser og er følgelig udsendt af utallige unge stjerner med stor masse, der kun lige er klækket fra deres gas-kokon.

Galaktisk evolution
Ligesom Kenneth Lanzetta har Brigitte Rocca fra CNRS’s (Frankrigs nationale forskningsinstitut, red.) astrofysiske institut i Paris, interesseret sig for den infrarøde lysstrøm i billederne fra Hubble. Også hun er tilhænger af tesen om massive stjernedannelser i universets tidligste barndom.
Ved hjælp af en evolutionsmodel for galakser, som hun har udarbejdet med sin kollega Michel Fioc, studerede Brigitte Rocca blandt andet billederne fra Hubble deep field. Hendes konklusion var lige så entydig som Lanzettas: »Det er umuligt at forklare den infrarøde lysstrøm på anden måde end ud fra eksistensen af et meget stort antal uhyre gamle galakser«
Hvis Lanzetta og Roccas teori bliver bekræftet af yderligere observationer, vil det betyde, at videnskaben må ændre sit hidtidige syn på universets kemiske evolution. I kraft af deres uhyre masse må de første stjerner været eksploderet i en kæde af supernovaer, hvorved de har spredt tunge kemiske elementer (kulstof, jern osv.) ud i universet. Disse elementer er uundværlige ingredienser til fabrikation af jordlignende planeter og organisk materiale. Men tesen udmunder desuden i en forbløffende kosmologisk spekulation. Ifølge den dominerende såkaldte dark/cold-matter-model beror den aktuelle fordeling af stof i universet på de små fluktuationer, der skete i den oprindelige stofkoncentrations tæthed. Problemet er blot, at dette vil kræve, at galakser og galaksehobe må være dannet over meget lang tid. Dette ligger bag main-stream hypotesen – at en gigantisk stjerneopblussen først fandt sted for fem-syv milliarder år siden.
Omvendt, hvis Kenneth Lanza og Brigitte Roccas tese viser sig at stemme bedre med observationerne, forudsætter den, at koncentrationen af stoffet er foregået langt hurtigere end ved de små fluktuationer. Brigitte Rocca og andre astrofysikere forestiller sig, at »potente tiltrækningskræfter« har fremacceleret universets evolution. Disse kræfter kunne tænkes at være sorte huller skabt ved ’fusion’ af mindst to materieklumper. Det sorte hul er så blevet ved med at vokse og opsluge stof fra dets umiddelbare omgivelser, indtil det til sidst har fostret kernen i en ny frugtbar galakse. Tilbage for astrofysikerne står at finde metoder og observationer, der kan bekræfte disse spekulationer.

*Libération og Information

*Oversat af Niels Ivar Larsen

FAKTA
Univers
*Den amerikanske astronom Edwin P. Hubble grundlagde den moderne astronomi, da han gennem sine observationer i 1920’erne opdagede, at universet ekspanderer.
*Til ære for Hubble opkaldtes det teleskop, som NASA og ESA satte i kredsløb om Jorden i 1990, The Hubble Telescope. Teleskopet kan tage meget skarpere billeder end teleskoper på Jorden, og det kan studere infrarødt og ultraviolet lys, der normalt ikke trænger igennem atmosfæren. Astrofysikere skelner i dag tre galaksetyper i universet: dværggalakser, som er ganske små og vanskelige at spore, spiralgalakser som vores egen mælkevej og ellipsegalakser, der nærmest er æggeformede.
*Lys fra fjerne galakser er forskudt mod den langbølgede (røde) del af spektret, hvilket kaldes rødforskydning. Det skyldes Dopplereffekten, som bevirker, at en bølge observeres forskelligt, om kilden, observatøren eller begge er i bevægelse. Fænomenet opleves f.eks. med lydbølger, når en amublance passerer. Inden for astronomien benyttes rødforskydningen til at beregne, hvor hurtigt galakser og stjerner bevæger sig i forhold til Jorden.
*Andre store astronomiske faciliteter inkluderer Chandra X-ray Teleskopet, der har været i kredsløb om Jorden siden 1999 og ESO VLT (Euopean Southern Observatory Very Large Telescope) i Chile, som sammen med Hubble teleskopet dækker hele spektret af tilgængelige bølgelængder.rkj

Bliv opdateret med nyt om disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk, seriøs og troværdig.
Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Anbefalinger

anbefalede denne artikel

Kommentarer

Der er ingen kommentarer endnu