Naturvidenskab
Læsetid: 11 min.

Lyset fra universets fødsel skinner stadig, du kan se det som støj på et gammelt fjernsyn

Af alle verdens store spørgsmål må det største lyde sådan her: Hvor kommer universet fra? Svaret skal blandt andet findes i en gammel antenne med duelort på, og hos en dansk fyr, som med jævne mellemrum får en sms fra rummet
Big Bang

Jesse Jacob

Moderne Tider
16. januar 2021

Tryk play, hvis du vil have artiklen oplæst.

Det sker ret tit, at Johan Fynbo får en sms fra universet. Den fortæller altid det samme: at en gigantisk stjerne er eksploderet.

Johan Fynbo er professor i astrofysik på Københavns Universitet, og han studerer universet, som det tog sig ud for omkring 12 milliarder år siden, da det stadig var temmelig ungt. Noget af det vilde ved universet er, at vi kan se tilbage i tiden.

Lys bevæger sig med knap 300.000 kilometer i sekundet, men da afstandene er så gigantiske i rummet, har det lys, som rammer Jorden, ofte været meget længe undervejs. Hvis solen slukkede nu, ville der gå otte minutter, før vi opdagede det, og solen er trods alt lige i nabolaget.

Vores nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri, ser vi, som den tog sig ud for over fire år siden, så i stedet for at sige, at den ligger 40.000.000.000.000 kilometer væk, siger vi i stedet 4,2 lysår. Det virker også den anden vej, så hvis nogen nu stod på Nordstjernen med en kæmpe kikkert og gloede på Jorden cirka 430 lysår væk, kunne vedkommende måske lige nå at fange Christian den Fjerdes kroningsceremoni.

Johan Fynbo arbejder i en lidt anden skala og studerer gløden fra gigantiske stjerneeksplosioner, der foregik så langt væk, at det har taget lyset 12-13 milliarder år at nå hertil.

»Det er svært at begribe,« siger han siddende på sit kontor i en corona-tom universitetsbygning.

Det lys, han studerer, kommer fra såkaldte gammaglimt, som er nogle af de eneste energiudladninger, der er kraftige nok til stadig at kunne ses efter så lang rejse gennem tid og rum.

En lille vaks satellit, der hedder Swift, opdager glimtet først og giver besked ned til Jorden. En sms tikker ind, og så er det med at handle hurtigt. Har Johan Fynbo vagten, smider han alt og tjekker, om lyset er til at indfange, og hvis det er tilfældet, tager han øjeblikkeligt kontakt til det meget store teleskop i Chile, der hedder Very Large Telescope og beder dem smide alt, hvad de har i hænderne, og pege teleskopet derop, hvor signalet kommer fra. Jo hurtigere det sker, des klarere og mere informativt lys kan man nå at optage, før eksplosionens efterglød slukker igen.

Jesse Jacob

Hele den rutine har Johan Fynbo været gennem en del gange, men han husker særligt en septemberdag i 2008, og han smiler lidt, når han fortæller om det.

»Det skete en lørdag om morgenen lidt i otte,« siger han og tilføjer: »Ja, faktisk skete det for knap 13 milliarder år siden.«

Men altså, et gammaglimt nåede jorden en lørdag morgen, og Johan Fynbo kørte gennem hele rutinen og fik aktiveret teleskopet i Chile, som optog den fjerne glød.

Nu finder han et billede på computeren og viser det frem. En lang, tynd strimmel, som viser et spektrum over lysets bølgelængder – det var den, han fik fra Chile den dag.

»Der er intet signal,« tænkte han, da han så det første gang. Bare støj og forstyrrelser.

Men så – allerlængst ude i spektret, helt ude i det røde felt, dukkede en sort streg frem.

Det vidste Johan Fynbo godt, hvad betød. Når lyset kun er helt ude i det røde felt, har det rejst meget, meget langt. Det ved man på grund af noget, der hedder rødforskydning, som vi kommer til om lidt.

Straks sendte han billedet videre til sine forskningskolleger i gammaglimt-verdenen. I mailen skrev han:

»Her er det. Det er så smukt, at jeg næsten falder ned af stolen.«

Det viste sig, at være det fjerneste – og dermed ældste gammaglimt – man endnu havde opdaget. I 12,8 milliarder år havde det rejst og viste altså en tid, hvor alt endnu var ungt.

Da universet fik vokseværk

Universet har en nærmest universel tiltrækningskraft på mennesket – og det har det nok altid haft.

At forstå universet bliver af nogle betragtet som at læse i Guds store bog, som professor i astrofysik Anja C. Andersen formulerer det. Og skal man følge den analogi, har vi åbnet temmelig mange nye kapitler det seneste århundrede. For hundrede år siden var forståelsen, at universet var evigt og stabilt og temmelig lokalt, for man troede, at vores galakse var universet. Et stort problem var, at man ikke kunne regne ud, hvor langt væk stjernerne mon lå.

På observatoriet ved Harvard i USA var en ualmindeligt begavet kvinde ved navn Henrietta Swan Leawitt ansat som computer – altså beregner – i 1909. Hun fik til opgave at studere en bestemt type stjerner, som bliver kaldt cepheidevariabler, og som er kendetegnet ved, at de varierer i lysstyrke på en regelmæssig måde.

Leavitt regnede ud, at der måtte være en sammenhæng mellem den måde, stjernen pulserede på, og hvor stærkt stjernen i virkeligheden lyste: jo langsommere en puls, des stærkere et lys. Hvis en langsomt pulserende stjerne så svag ud her fra Jorden, måtte den befinde sig langt væk. Ved at regne på, hvor meget lys der gik tabt, kunne man bestemme afstanden, og det ændrede alt.

Sådan fandt den astronomiske superstjerne Edwin Hubble ud af, at de såkaldte spiraltåger, som man troede var en del af vores galakse, i virkeligheden lå ustyrlig langt væk og altså var fremmede galakser. Dermed voksede universet sig pludselig ubegribeligt stort.

Jesse Jacob

I dag anslår man, at det synlige univers er omtrent 93 milliarder lysår i diameter, hvilket man ikke rigtig kan se for sig. Men, siger Johan Fynbo, man kan prøve at forestille sig det som et kæmpestort hav. Og i dette hav ligger 2.000 milliarder galakser – hver bestående af milliarder af stjerner – spredt ud med forbløffende regelmæssighed, sådan at universet på den store skala ser helt ens ud, uanset hvor vi jordvæsener peger vores teleskoper hen.

Tilbage i 1920’erne noterede Hubble sig noget andet vildt. Alle galakserne – på nær en enkelt – var på vej væk fra os. Det kunne han se på grund af den såkaldte rødforskydning, som gør, at lysets bølger bliver strakt ud og altså bliver mere røde, hvis de kommer fra et objekt på vej væk. Det er det samme, der sker, når ambulancens sirene ændrer lyd, når den passerer dig og kører bort – der er det bare lyden, der bliver strakt ud.

Enkelte teoretikere havde forinden forudset noget lignende, men det var stadig revolutionerende, da Hubble i 1929 observerede, at jo fjernere galakserne var, jo mere fart havde de på. Konklusionen var klar: Universet udvidede sig. Ikke nok med at universet var meget større, end man troede, det var også i gang med at vokse.

Oven i det kom den logiske følge, at hvis universet udvidede sig, som tiden skred frem, så måtte det vel også blive tættere og tættere, hvis man kunne rulle tiden tilbage. Rullede man langt nok, ville man komme til selve tidens begyndelse. Universet havde en fødselsdag.

For nogle lød det dog som lidt af en røverhistorie. En astrofysiker ved navn Fred Hoyle købte den for eksempel ikke og kaldte hånligt ideen om en begyndelse for ’big bang’. Underligt nok endte den betegnelse siden hen som navnet for den mest udbredte samling af forklaringer på universets begyndelse.

Big bang kort fortalt

I begyndelsen var der ufattelig varmt og ufattelig tæt, og alting forandrede sig ufatteligt hurtigt. Alle fire naturkræfter – du kender for eksempel tyngdekraften og elektromagnetismen – hang sammen på en måde, man ikke fatter. Efter en ti-million-billion-billion-billiontedel af det første sekund nogensinde rev tyngdekraften sig løs, mens den hastighed, som universet udvidede sig med, stak fuldstændig af.

I en meget kort periode, der kaldes inflationen, udvidede universet sig med eksponentiel hast og blev 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000 gange større på endnu en lillebitte mikrobrøkdel af et sekund. Det er ikke noget, man kan observere eller gentage eksperimentelt, og derfor kan ideen om inflation »godt virke som noget, der er trukket op af en hat«, som astrofysikeren Steen Hannestad siger det.

Hans forskningsområde ligger kronologisk set endnu før Johan Fynbos og handler om universet, før der var noget som helst, der hed stjerner og galakser. Denne allerførste tid fremstår mildest talt lidt tåget. Men, siger han, der er gode grunde til at tro, at ideen om inflation »i hvert fald er delvist rigtig«.

Inflationsteorien hjælper blandt andet med at forklare, hvorfor universet i dag er så utrolig ensartet, når man kigger rundt – ligesom et hav. Det skyldes, at stof og energi – som i øvrigt er to sider af samme sag – havde nået at fordele sig jævnt i begyndelsens lillebitte prik; i den enkelte usynligt lille pixel, der med inflationen blev blæst op som en ballon og udgjorde hele det synlige univers, som så udvidede sig derfra.

Energien, som havde drevet inflationen, blev til elementarpartikler og lys, der fes rundt imellem hinanden i en ekstremt varm suppe, og herfra fortsatte universets udvidelse i et mere sindigt tempo, mens rummet blev afkølet.

Efter en milliontedel af et sekund begyndte de bittesmå partikler, vi kalder kvarker, at klumpe sig sammen i de tungere partikler som neutroner og protoner, og samtidig blev stort set alt stof udslettet. Det skyldes noget, der hedder antistof, og som groft sagt er stof, bare med minus foran. Når stof og antistof mødes, udvisker de hinanden og efterlader kun lys.

Ved lidt af et svineheld var der i den allerspædeste begyndelse blevet dannet en lillebitte smule mere stof end antistof, så der var en enkelt partikel i overskud, hver gang en milliard forsvandt – og det er ud af disse få overlevere, at alt fra galakser til dig selv blev dannet milliarder af år senere. Man kunne tro, at de her mange og komplicerede processer må have strakt sig over umindelige tider, men det er ikke tilfældet: Forskerne antager, at det tog et sekund.

I løbet af de næste par minutter smeltede de overlevende tunge partikler sammen til atomkerner – 90 procent brint, knap 10 procent helium og så en lille smule litium, og så var det tid til at puste ud. De næste mange hundrede tusinde år udvidede universet sig stille og roligt helt tåget og uigennemsigtigt, da lyset i den periode hele tiden blev stoppet af elektroner, som på grund af den høje temperatur stadig drønede frit rundt. Lige indtil en dag, hvor det blev tilstrækkelig køligt til, at der skete noget nyt.

Efter omtrent 380.000 år blev elektronerne knyttet til atomkernerne, og det betød, at universet nu blev gennemsigtigt, og lyset fra det glødende univers strømmede frit ud overalt. Det lys kan vi måle resterne af i dag, og det skyldes, at to makkere i 1960’erne havde et farligt bøvl med en antenne.

De troede, det var duelort

Uanset, hvad de gjorde, ville støjen ikke forsvinde. Fysikerne Arno Penzias og Robert Wilson havde nærmest prøvet alt, men hvad end de stillede op, kom der fortsat en uforklarlig støj ud af den mikrobølgeantenne, de havde bygget for teleselskabet AT&T for at finde nye måder at kommunikere på. Støjen var der, uanset hvor de pegede antennen hen. De fejlsøgte og rettede igen og igen, men intet virkede.

Da de endelig opdagede, at nogle duer havde bygget rede og skidt i antenneskålen, troede de, den var hjemme, så de skurede og skrubbede det hele rent og tjekkede så signalet igen. Det var der stadig.

Uforvarende havde de opdaget det, som teoretikere havde forudsagt, men som de to ikke anede: at hvis den dengang så omdiskuterede big bang-teori skulle holde vand, så måtte der være noget stråling tilbage fra dengang, lyset blev sat fri, og universet blev gennemsigtigt – og det var denne stråling, som de to gutter havde fundet.

Jesse Jacob

Dengang strålingen blev udsendt, var det blandt andet i form af lys, men siden er universet blevet strakt 1.000 gange ud – og det vil sige, at lysets bølger er blevet strakt så lange, at de ikke længere er lysbølger, men mikrobølger. Faktisk kan du se strålingen selv, hvis du har adgang til et gammeldags billedrørsfjernsyn, for en lille del af den sne, der flimrer på skærmen, når apparatet står indstillet mellem kanalerne, er mikrobølgestøj fra universets fødsel.

Med opdagelsen af strålingen gik big bang-teorien fra at være noget rent spekulativt og teoretisk til noget observerbart, og det blev gennembruddet for big bang som forklaringsmodel.

Når man måler på den udsendte stråling, er den ens, uanset hvor man kigger hen. Glat som et perfekt lag smør. Kigger man rigtig godt, finder man dog bittesmå krusninger, der er så små, at de kun adskiller sig med 100.000-dele fra omgivelserne, men de har sandsynligvis en kæmpe betydning. Ved disse krusninger var universet lidt tættere og kunne derfor gennem tyngdekraften begynde at tiltrække omgivelserne og dermed samle grundlaget for galakserne.

De første strukturer blev dannet af noget, som hedder mørkt stof, som vi stadig ikke aner, hvad er. Siden samledes skyer af helium og brint, der på grund af tyngdekraften faldt sammen til stjerner med tunge kerner, hvor der under enormt tryk og varme blev dannet nye grundstoffer.

Når stjernerne eksploderede, spyede de de nye grundstoffer ud i det tomme rum, hvor det blev indfanget i nye stjerner, som dannede flere grundstoffer og spyttede dem ud og så fremdeles. Det er disse meget tidlige stjerners dødsøjeblikke, som Johan Fynbo kigger på.

At han overhovedet kan det, skyldes, at en sky af gas ni milliarder år efter big bang samlede sig til en ret almindelig stjerne i den ret almindelige galakse Mælkevejen i den ret almindelige superhob af galakser kaldet Virgo, og at en planet blev dannet af stjernens byggeaffald.

Den stjerne kalder vi Solen, og den planet kalder vi Jorden, og her står Johan Fynbo altså og glor tilbage i tiden. Konkret handler hans arbejde om at analysere, hvilke grundstoffer der var til stede i det tidlige univers – det kan man se på lyset. Men for Johan Fynbo er motivationen både dybere og bredere:

»Det handler om at forstå den store historie,« siger han.

»Hvor er vi henne, og hvad er det for noget, det hele?«

Det er nogle af de spørgsmål, vi skal se lidt nærmere på i næste afsnit, hvor turen går hjem til vores eget solsystem. Her skal vi blandt kigge efter uddødt liv på Mars og dukke os for asteroider, der kan udrydde os.

Artiklen er baseret på interview med: Anja C. Andersen, professor, KU; Johan Fynbo, professor, KU; Steen Hannestad, professor, AU. Samt bøgerne ’The End of Everything (Astronomically Speaking)’ af Katie Mack, ’En kort historie om næsten alt’ af Bill Bryson, ’Astrofysik for travle mennesker’ af Neil deGrasse Tyson og ’En lille bog om universet’ af Anja C. Andersen.

Serie

Vi fortæller naturvidenskaben forfra

Naturvidenskaben er en nøgle til at forstå vor tids største udfordringer, fra corona- til klimakrisen, og dens historie er fyldt med fortællinger om usandsynlige gennembrud, vilde fejlskud og store erkendelser.

I denne serie ser vi året igennem på verden med videnskabens øjne for at forstå naturens komplicerede sammenhænge, og hvordan de former vores liv.

Hele serien findes også som oplæste artikler – du kan høre dem ved at klikke på afspilleren inde i selve artiklen.

Serien er støttet af Carlsbergfondet.

Seneste artikler

  • Du bliver hele tiden tændt og slukket – det hedder epigenetik, og uden det var du død

    18. september 2021
    Menneskets grundopskrift finder vi i dna’et. Men dna er ikke nok i sig selv – for at livet skal kunne udvikles i al sin variation, kræver det et styresystem. Noget, der sørger for, at de rigtige gener tændes og slukkes på de rigtige tidspunkter. Epigenetik, kalder man det, og da man for omtrent 25 år siden opdagede, hvor komplekst og dynamisk det er, fik forskerne virkelig travlt
  • Sådan ser det ud, når to videnskaber ryger i totterne på hinanden over lidt gammelt dna

    11. september 2021
    For et årti siden begyndte genetikere at trække fortids-dna ud af gamle knogler og komme med bombastiske konklusioner om menneskets forhistorie. Imens stod arkæologerne på sidelinjen og så, hvordan deres kundskab blev verfet til side. To meget forskellige videnskaber var på kollisionskurs
  • De kaldte det et dumt molekyle, men dna viste sig at være vores vigtigste arvegods

    4. september 2021
    Uden dna, intet liv. Ikke for os i hvert fald. Alligevel tog det videnskaben ekstremt mange år at finde frem til, hvad det egentlig er, der bærer vores gener, og hvordan dna-molekylet ser ud. For i bund og grund syntes man, at det var et alt for uraffineret molekyle til, at det kunne være nøglen til vores nedarvning
Følg 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

God og væsentlig info - også om, hvad vi IKKE ved - såsom universets antistof.
Mon vi også kommer ind på viden/ikke viden om årsag til Big Bang - og om der er flere universer?

og så skrev Fred Hoyle spændende science-fiction mest kendt nok “the black cloud” den udkom, da jeg gik i gymnasiet 1957 - sådan!

Tina Sparre, Morten Balling og Jacob Schmidt anbefalede denne kommentar
Jeppe Lindholm

Hvis big bang teorien holder og alt er opstået af relativt ingen ting på et splitsekund gennem en ubegribelig kosmigantisk eksplosion, så kan det hele vel imploderer i en lige så stor kosmigantisk implosion på et splitsekund.

Efter jeg for mange år tilbage første gang læse om big bang og universets kontinuerlige udvidelse har jeg ikke kunnet lade være med at forestille mig at på et eller andet tidspunkt stopper universet ekspansion for igen at vende til bage til udgangspunktet kort før big bang i en tilstand af relativt ingen ting i en kritisk masse, som så igen forårsager et nyt big bang med et ny født univers. Sådan kan det jo så fortsætte ind i evigheden.

Hvem ved.

Jeppe Lindholm

Med Hubble teleskopet er det i dag muligt, at se netop ca. 12 milliarder år tilbage i tiden. Her har Hubble, på den enorme afstand, taget billeder af stjernestøv konstellationer kort før de fandt sammen i et bryllup til en begyndende galakse. Ret så fascinerende.

Ib Jørgensen

Denne artikel beskriver, med tilnærmelse, hvad religionerne henviser til, når de taler om noget, der er større end os selv. At vi så vælger at personificere, guddommeliggøre det, vidner kun om vores indskrænkethed og mangel på ægte ydmyghed.

Mikael Velschow-Rasmussen, hannah bro og Peder Bahne anbefalede denne kommentar
Ib Jørgensen

Denne artikel beskriver, med tilnærmelse, hvad religionerne henviser til, når de taler om noget, der er større end os selv. At vi så vælger at personificere, guddommeliggøre det, vidner kun om vores indskrænkethed og mangel på ægte ydmyghed.

Morten Balling

Hvis man går ud en nat og lægger nakken tilbage, så kan man fra et mørkt sted se kernen i vores nærmeste store nabogalakse, Andromeda Galaksen. Den bevæger sig iøvrigt ikke væk fra os men imod os, fordi den er relativt tæt på Mælkevejen. Det var også her det lykkedes Hubble at finde en stjerne han kunne bestemme afstanden til og dermed bevise at spiraltågerne var "ø-universer" ligesom den Mælkevej han selv stod i. I det splitsekund voksede Universet iøvrigt ligeså hurtigt i Hubbles bevidsthed som det havde vokset under inflationen lige efter Big Bang.

Andromeda Galaksen er ca. 2,5 millioner lysår væk. Dvs. at lyset vi ser fra den er ca. 2,5 millioner år gammelt, og ser man på galaksen gennem en kikkert, så kan man næsten fornemme hvor gammelt lyset er. Hvis man stod på en planet i Andromeda Galaksen, med en ekstremt god kikkert, så ville man stadig ikke kunne se mennesker på Jorden. Det skulle man stadig vente et par millioner år på at se.

Og, al respekt til Henrietta Leavitt! Hun er et af talrige eksempler på at man skulle være mand for at få en Nobelpris. Hun lavede alt det "kedelige" arbejde, og rigtigt meget af det. Hubble fik æren.

En spøjs anekdote ifm. Hubbles arbejde var at han benyttede det spritnye observatorie på toppen af Mount Wilson til hans arbejde. Observatoriet var bygget på toppen af bjerget for at "se" igennem så lidt luft i atmosfæren som muligt. En af udfordringerne med dette var at spejlet til teleskopet var så svært at lave, at det måtte produceres på den anden side af USA i New York, og at spejlet måtte transporteres op til toppen af bjerget, noget som ikke var let for 100 år siden. Spejlet var bla. ekstremt skrøbeligt og tungt.

Fordi teleskopet var i stand til at se længere tilbage i tiden end noget tidligere teleskop, frygtede nogle at man kunne se helt tilbage til "Gud's værksted", der hvor man mente at han måtte have kreeret Universet. Man vidste ikke dengang hvor gammelt Universet var, men vidste at man så tilbage i tiden. For at undgå sabotage af spejlet fra religiøse fanatikere, mens det blev transporteret tværs over USA på en specialbygget togvogn, var spejlet derfor også pakket ind i en skudsikker kasse.

Hvis man keder sig midt i pandemien, så kan jeg varmt anbefale videoen her, som bla. (på fremragende vis) beskriver det med at at tid er noget relativt:

https://youtu.be/XRr1kaXKBsU

hannah bro, Dan D. Jensen, Jesper Frimann Ljungberg og Christian Mondrup anbefalede denne kommentar
René Arestrup

Vi eksisterer stadig i slipstrømmen af 'The big bang' for godt 13 mia år siden. Det vil blandt andet sige at universet stadig udvider sig. Og her hopper kæden for alvor af for mig, for det synes at være en etableret videnskabelig kendsgerning, at universet er uendeligt. Spørgsmålet må så være: Hvordan kan noget, der er uendeligt udvide sig? Jeg mener, det må jo udvide sig i forhold til noget...

Det der menes, er ikke at universet nødvendigvis er uendeligt på et bestemt tidspunkt (f.eks. nu), men at de dele vi kan se fjerner sig fra hinanden, og endda med stigende hastighed. Derfor er det ikke muligt at se en ende på universet.

Men det betyder sådan set bare, at universet er betydeligt større end den del af det, som vi kan se. Om det er uendeligt eller ej, er stadig et åbent spørgsmål.

Morten Balling

@René Arestrup

Hvis du tager en elastik og tegner prikker på den, f.eks. hver cm, og du derpå strækker elastikken hvad sker der så? Hvis du strækker elastikken til dobbelt længde, så vil der nu være to cm mellem prikkerne. To prikker som som tidligere var adskilt af en cm er nu adskilt af to cm, men to prikker som tidligere var adskilt af f.eks. fire cm vil nu være adskilt af otte cm. Jo længere væk prikkerne var fra hinanden før du strak elastikken, jo mere har afstanden mellem dem ændret sig. Prøv med en tusch og en elastik, det er nemmere at se end at forstå.

Nogenlunde sådan fungerer udvidelsen af Universet. Vi ved ikke med sikkerhed om Universet er uendeligt men meget tyder på at det er. På et tidspunkt var det populært at sige at hvis man rejste afsted i en retning i et rumskib, så ville man nå tilbage til samme sted igen (efter en lang rejse). Det byggede på idéen om at Universet var krumt.

Hvis man ser bort fra krumningen af rummet omkring tunge legemer såsom planeter, stjerne og galakser, så ser det imidlertid nu ud til at rummer er fladt som en pandekage i alle retninger. Det gør at hvis du rejste afsted i en tilfældig retning, så ville du kunne blive ved med at rejse i den retning for evigt, eller i hvert fald indtil Universet "dør" en dag.

Når du står på Jorden kan du se ud til grænsen for hvor langt lyset kan have nået at rejse for at nå hertil. Du kan simplificeret sige at noget som lå 13,8 milliarder lysår væk for 13,8 milliarder år siden, kan have udsendt lys som i dag når hertil. Hvis det skete et lysår længere væk, så ville lyset først ankomme næste år. Det vi kan se, kalder vi det Observerbare Univers, og det kan du simplificeret opfatte som en kugle rundt om dig med en radius på 13,8 milliarder lysår.

Når artiklen nævner 93 milliarder lysår, så er det fordi Universet har udvidet sig undervejs. Hvad er der udenfor kuglen? Mere af det samme. Vi kan bare ikke observere det. Og dog... Hvis du træder en meter til siden, så flytter du dybest set grænsen for kuglen en tilsvarende meter til siden.

Derfor er der ikke noget udenfor Universet det kan udvide sig i. I stedet kan du se det som en uendelig lang "elastik".

hannah bro, Erik Karlsen, Jesper Frimann Ljungberg, René Arestrup og Dan D. Jensen anbefalede denne kommentar
René Arestrup

@Morten Balling
Tak for den meget pædagogiske forklaring. Jeg er imidlertid ikke sikker på, at jeg helt begriber det endnu. Jeg forstår kun elastik-eksemplet så langt, at fysisk veldefinerede objekter fjerner sig fra hinanden i et uendeligt rum. Tjek. Men hvad med det uendelige 'rum'. altså alt det, der er imellem objekterne. Udvider det sig også? Og i givet fald i forhold til hvad? Tilsvarende giver det ingen mening - for mig i hvert fald - at tale om at universet har en bestemt form. I hvert fald ikke hvis vi lægger til grund, at universet vitterlig er uendeligt.

Tilgiv mig, hvis jeg blot er tungnem.

Morten Balling

@René Arestrup

Ja, det er rummet som udvider sig, ser det ud til. Ikke galakserne. Det kan man måle på rødforskydningen af det lys galaksen engang har udsendt. Jo længere væk en galakse er, jo mere vil lyset forskydes mod det røde område, med mindre den er så tæt på os som Andromeda Galaksen. Lige meget hvad vej vi ser, kan vi se galakser som tiltrækkes af hinanden lokalt, og det gør at de brager ind i hinanden over tid. Man skal ikke være bange for at få Andromeda Galaksen i hovedet foreløbig. Der går ca. 4,5 milliarder år endnu, så til den tid er Jorden opslugt af Solen, som i den sene livsfase vil svulme gevaldigt op og blive til en såkaldt rød kæmpe, en stjerne så stor at dens diameter vil være større end Jordens nuværende bane omkring den. Til den tid er vi for alvor fucked, når det kommer til klimaet.

Siden dengang Hubble fandt ud af at Universet udvider sig, har man prøvet at måle om udvidelsen af rummet var konstant eller om den bremsede op eller accelererede. Til alles store overraskelse ser det ud til at udvidelsen accelerer. Man ved ikke hvorfor, så indtil videre har man forklaret det med noget man kalder "Dark Energy". I videnskaben er man ikke altid så god til at opfinde nye ord, men når noget kaldes mørkt kan man forudsætte at vi (endnu) ikke aner hvad det er. Det samme gælder "Dark Matter", selvom vi måske begynder at forstå hvad det er for noget.

Du er ikke tungnem, og dit spørgsmål er absolut relevant. Hvis rummet generelt udvider sig, så burde det være ensbetydende med at selv galakserne voksede, fordi en galakse dybest set er en stor samling stjerner adskilt af rum. Jeg har ikke fundet nogen forklaring på om det forholder sig sådan. Måske jeg ikke har ledt så meget, eller fordi rummets udvidelse normalt er noget som har betydning for Universet i de meget store skalaer. Dog kan man sige at selv elementarpartikler kan opfattes som adskilt af rum, så hypotetisk kunne et atom vokse i størrelse over tid. Det kender jeg heller ikke nogen som har undersøgt. Måske fordi det ville være "umuligt at måle", da udvidelsen ville være ekstremt lille.

Når jeg skriver at en galakse er stjerner med rum imellem dem, så kan man f.eks. se på Solen og dens nærmeste nabostjerne, Proxima Centauri. Solen er stor, men afstanden til Proxima Centauri er ca. 28 millioner gange større. Hvis Solen var én cm i diameter, og vi lagde den midt i København, så skulle vi til Hamburg (280 km væk) for at finde Proxima Centauri.

En ret spøjs konsekvens af rummet som udvider sig er, at en astronom meget langt ude i fremtiden, som står på en planet et sted i Mælkevejen, ikke vil kunne se lyset fra andre galakser, simpelthen fordi de alle til den tid er så langt væk, at de bevæger sig væk fra vores egen galakse med mere end lysets hastighed, og dermed vil man ikke kunne se dem. Hvis ikke astronomen stadig har information om at der findes andre galakser, information fra fortiden, så vil astronomen konkludere at Mælkevejen er hele Universet, sådan en form for "omvendt Hubble" :)

Mikael Velschow-Rasmussen, hannah bro, Jeppe Lindholm og René Arestrup anbefalede denne kommentar
Jeppe Lindholm

Samtidig med universet fortsat udvides tiltrækker masse hinanden. Og det er påvist, at eksisterende galakser "jævnligt" støder ind i hinanden og bliver til en endnu større. Det er ligeledes påvist, at der i centrum af en galakse kan/eller vil befinde sig et alt opslugende sort hul som omdrejningspunkt. Og jo større masse, jo større vil tiltrækningskraften være. Resultatet kunne udmærket være, at alt ender tilbage til, hvor det kommer fra - I et sort hul med en uendelig tyngdekraft forenet i en uendelig kritisk masse, som forårsager et big bang igen og igen i al uendelig evighed. Fysikkens love må være universelle selv om der sikkert er meget mennesket endnu eller aldrig kommer til at kunne forstå.

"Siden dengang Hubble fandt ud af, at Universet udvider sig"
Eller siden dengang, to år før Hubble, at Georges Lemaitre fandt ud af det.....

Allan S. K. Frederiksen

@Morten Balling

Du har vist misset en artikel i Nature.

"Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology"
Nature Astronomy volume 4, pages196–203(2020)

Til lægfolk og dem der ikke har adgang til Nature, vil jeg anbefale en Youtube video af Anton Petrov:
"And Now a Study Suggests Universe Is Not Flat - It’s Curved!"
www.youtube.com/watch?v=9bzM0KLyZC0

Jeg vil i det hele taget anbefale at følge Anton Petrovs kanal, hvis man interesserer sig for astronomi og astrofysik.

Morten Balling

@Allan S. K. Frederiksen

:) Det er så her hvor jeg ruller med øjnene og med Kirsten Walther stemmen siger: "Ja det kan godt nok ikke være meget det krummer".

Spøg til side. Jeg har ikke beskæftiget mig med hverken astronomi eller kosmologi i et par år, og dengang primært som amatør. I stedet har jeg primært beskæftiget mig med Jorden (biofysik). Forleden snublede jeg over Anton Petrov i en anden sammenhæng, og du har helt ret. Han er værd at følge. Jeg er dog endnu ikke overbevist om at omega er forskellig fra nul, måske fordi jeg har lært at acceptere at uendelighed er svær at "forstå intuitivt", men ikke nødvendigvis er farlig bare fordi matematikken før Cantor et al syntes den var for "besværlig". Nu afhænger virkeligheden ikke af hvad jeg "mener", men jeg var ellers lige ved at forlige mig med tanken om et uendeligt univers, kombineret med en MWI fortolkning af kvantemekanikken. Den kombo er også lidt fascinerende. Uendeligt mange uendelige universer som deler sig uendeligt ofte. Der er et eller andet med konserveringslovene, med mindre man accepterer at hele molevitten er dannet samtidig og at det vi observerer bare er "nålen i rillen".

Btw. Jeg har altid været fascineret af kuglehobe. Ved du om man er nået nærmere på en forklaring af dem?

Morten Balling

omega er forskellig fra nul -> omega er forskellig fra en

Allan S. K. Frederiksen

Så vidt jeg ved er der stadig ingen teorier, som kan forklare alle de observationer man har gjort i kuglehobene. Jeg er dog også blot en amatør, som har det meste af min viden fra sekundær/tertiær-litteratur og youtube videoer (det bliver heldigvis mere og mere almindeligt at der lægges foredrag og forelæsninger op).

Jeg kan anbefale et foredrag af Nate Bastian, hvor han opridser hvor forskningen står i dag (eller for 1½ år siden) [den varer ca. 40 minutter og resten er Q&A]:
"The Puzzle of Multiple Populations in Globular Clusters"
www.youtube.com/watch?v=vZTcth92nHE

Morten Balling

@Allan S. K. Frederiksen

Tak for link! :)

Jeg er blandt andet fascineret af kuglehobe, netop fordi de indeholder store mysterier, fordi de er tudsegamle og fordi de er et af de objekter på nattehimlen alle kan få en wow-oplevelse af at betragte gennem en ganske almindelig kikkert. Hvis man ovenikøbet kan komme til at se en gennem et hærderligt teleskop er man solgt.

Ift. kosmologien er den også fascinerende fordi der stadig er så mange ubesvarede spørgsmål, samtidig med at vores viden om Universet nærmest er eksploderet, bla. via nogle af rumteleskoperne. At tage et billede af mikrobølgebaggrunden er en bedrift af dimensioner, og HST har for alvor sat tingene i perspektiv på en smuk måde. Derudover er der billedet af det sorte hul i M87 som var en af mine personlige favoritter.

Mit eget bidrag til astronomien var at udvikle en metode til at kombinere data fra tusindevis af billeder, taget af amatørastronomer fra hele Verden, til ét billede (kalibreret datasæt) med ekstremt højt signal/støj forhold.

Astronomi er en af de få videnskaber hvor alle kan være med, og niveauet af amatørastronomers arbejde er generelt højt. Da man opdagede at den Store Røde Plet på Jupiter skrumpede for nogle år siden, måtte NASA ud og hente data fra amatørastronomerne, fordi de i det daglige bla. har "opgaven med at holde øje med planeterne i Solsystemet", da der er så få af de store teleskoper og hvert af dem kun kan pege ét sted hen.

Et andet godt sted at blive opdateret på Youtube er World Science Festival:

www.youtube.com/channel/UCShHFwKyhcDo3g7hr4f1R8A