Kart over temperaturen til bakgrunnsstrålingen på himmelkulen. I de varme (røde) områdene var gassen i det unge universet tettere enn omgivelsene. Ved hjelp av polarisasjonen til strålingen (de hvite strekene) har man funnet ut når de første stjernene i universet ble til. (Bilde: NASA)

Se - et babyunivers

Eksplosjon, oppbremsing, aksellerasjon

Enkelte har lurt på hvordan det henger sammen med et eksplosivt Big Bang, når vi nå har funnet ut at Unioverset ekspanderer med økende hastighet.

Det dreier seg merkelig nok om to forskjellige akselerasjoner, selv om de ligner på hverandre, skriver astrofysiker Per B. Lilje i en e-postkommentar.

Den første, som det er snakk om her, er det vi kaller inflasjonsfasen. Det var en utrolig kort periode som varte omkring 10 opphøyd i minus 30 sekunder, (dvs. 0,000...30 nuller....1 sekunder) og skjedde da universet var omtrent like gammelt som den korte lengden den perioden varte. Det ser ut til at universet i denne perioden "blåste seg opp" med en en helt enorm faktor.

Den delen av universet vi kan se i dag (det obseerverbare univers) økte i størrelse fra det var mye mindre enn en elementærpartikkel til det var omtrent så stort som en grapefrukt. Denne inflasjonen har man ment å se spor etter de siste 25 år, eksistensen av en slik kortvarig superakselerasjon kan forklare en del egenskaper ved universet som man ikke kan forklare uten den.

Det finnes en god del modeller for hva som forårsaket inflasjonen, hvilken som er riktig vet vi ikke, og 100% sikre på at inflasjonsfasen virkelig foregikk er vi ennå ikke.

Etter inflasjonsfasen ser det ut til at universet gikk over i en vanlig utvidelse bremset av tyngdekraften, akkurat som en stein som vi kaster opp i lufta blir bremset av tyngdekraften og går saktere og saktere oppover.

Men så, for noen få milliarder år siden, ser det ut til at universets utvidelse begynte å akselerere igjen, ikke superkraftig som da universet var i babystadiet, men ganske rolig. Dette er vist de siste 8 årene ved å se på lyset fra fjerne supernovaer, og resultatene fra WMAP-satellitten sier det samme. Årsaken til dette kan jeg trygt si at ingen aner hva er.

Den mest populære modellen er den såkalte "mørk energi"-modellen. I følge den utgjøres ca. 74% av den totale energitettheten i universet av noe man kaller "mørk energi", et merkelig energifelt med et enorm negativt trykk.

Et slikt voldsomt kraftig negativt trykk vil i følge Einsteins generelle relativitetsteori gjøre tyngdekraften til en frastøtende kraft og få universets eksapansjon til å akselerere. Hva egenskapene til denne mørke energien er, hvis den da finnes, og hvor den kommer fra, er den største gåten i fysikken i dag. Om denne sene akselerasjonen og den voldsomme akselerasjonen i inflasjonsfasen i universets barndom er to sider av samme sak og har samme årsak vet vi ikke.

Strålingen fra denne gassen, som kalles den kosmiske bakgrunnsstrålingen, ble studert av satellitten WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) allerede i 2003, skriver Institutt for teoretisk Astrofysikk i en pressemelding.

Etter flere år til med observasjoner har man nå fått et mer detaljert bilde og dermed en bedre forståelse for hva som skjedde i de første sekunder av universets historie.

I tillegg har man nå klart å observere en egenskap ved dette lyset som kalles polarisasjon.

Denne polarisasjonen av strålingen oppsto i fysiske prosesser i det tidlige univers og har gitt nye opplysninger om universets utvikling og tidspunktet for dannelsen av de aller første stjernene.

Det ser ut til at disse første stjernene ble dannet 400 millioner år etter Big Bang, noe som stemmer overens med teoretiske forutsigelser.

Bekrefter inflasjonsteorien

De nye resultatene bekrefter den såkalte inflasjonsteorien som er astrofysikerenes modell av hvordan universet utviklet seg i sin tidligste barndom.

I denne modellen utvidet universet seg med fantastisk fart i de aller første brøkdelene av et sekund.

I slutten av denne utvidelsen oppsto materie og stråling som etterhvert har utviklet seg til å bli de strukturene vi idag ser i universet.

Merkelige egenskaper

I de opprinnelige dataene fra 2003 fant norske astrofysikere i samarbeid med forskere fra flere andre land en hel del merkelige egenskaper ved strukturene i bakgrunnsstrålingen.

Ikke bare var bakgrunnsstrålingen ujevn, men ujevnhetene var også fordelt i et merkelig, ujevnt mønster på himmelen.

Dette mønsteret kan det være svært vanskelig å forklare i standardmodellen for universet, og det er (blant annet av norske forskere) foreslått alternative universmodeller der hele universet vrir på seg.

Ujevne ujevnheter

Denne ujevnheten i ujevnhetene kan fortsatt sees i de nye dataene og blir nå bekreftet av forskerne i NASA, som mener at videre forskning på dette er nødvendig.

Det norske teamet ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo har selvfølgelig tatt utfordringen, og analysen av de nye dataene er i full gang på Norges største akademiske datamaskin, regneklyngen TITAN ved Universitetet i Oslo.

(fra nettsidene til Institutt for Teoretisk Astrofysikk )