Det underlige universet

Hubble-teleskopet har tatt dette bildet av spiralgalaksen NGC 4414, som har hjulpet forskerne å regne ut hvordan universet utvider seg. FOTO: HUBBLE HERITAGE TEAM/AURA/STSCI/NASADet finnes mange teorier som forsøker å forklare hvordan universet fungerer, og kosmologene er uenige om hvilke teorier som er best. Vi har ennå ikke instrumenter som kan ta bilder av universet slik det var like etter at det ble til. Dermed mangler forskerne informasjon som trengs for å skille mellom ulike teorier.

Mørketiden

Noen forskere mener at universet har langt flere enn de tre rom-dimensjonene vi er vant til. En dimensjon er en retning i rommet, omtrent som en side på en terning. Terningen viser at det bare fins tre dimensjoner som vi kan se i vårt univers: sidene går enten opp og ned, fram og tilbake, eller til den ene eller andre siden. Men ifølge noen teorier kan det finnes over tjue dimensjoner til!

Keck-teleskopene er to kjempesvære kikkerter på toppen av et fjell på Hawaii. De samler opp lys fra universet med speil som måler ti meter tvers over. FOTO: W.M. KECK OBSERVATORYSelv om vi ikke kan se dimensjonene i teleskop, er det mulig å regne ut at de usynlige dimensjonene er der. En mulighet er at de usynlige dimensjonene danner lange, tynne tråder. Slike "superstrenger" trekker til seg galakser. Det kan være en forklaring på at galaksene ikke ligger jevnt fordelt i universet, men ser ut til å klumpe seg sammen i striper og flak i verdensrommet.

Når vi ser utover i universet, ser vi bakover i tiden. Dagens beste teleskoper kan ikke se så langt ut at de kan ta bilder av universet slik det var den første milliarden av år etter Det store smellet. Derfor vet vi veldig lite om denne perioden, som kalles “mørketiden” av astronomene. Det var på denne tiden galaksene ble dannet. Hvis superstrenger er viktige for galaksene, burde det være mulig å se spor etter dem på bilder fra mørketiden.

Hundremetersteleskopet er en plan for å bygge et teleskop med et hundre meter bredt speil. Hvis det blir bygd, skal det stå i nærheten av Very Large Telescope i Chile. Tegningen viser hvordan forskere tror teleskopet kan se ut. Legg merke til traileren! FOTO: EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORYMørk materie

Det vi kan observere med teleskoper, er bare en brøkdel av alt som finnes i universet. Alt stoff i universet har tyngdekraft, og påvirker andre ting rundt seg. Når astronomer måler hvordan stjerner i galaksene beveger seg, er det tydelig at de påvirkes av tyngdekraften til noe usynlig. Det usynlige stoffet har fått tilnavnet "mørk materie".

Det også mulig at vi ikke har forstått tyngdekraften. Det har skjedd tidligere i historien. I mange hundre år trodde forskere at stjernene beveget seg etter Isaac Newtons tyngdelov. I 1915 presenterte Albert Einstein en tyngdelov som stemte bedre med det man så i universet, og siden da har kosmologer holdt seg til den. Kanskje må Einsteins tyngdelov erstattes av en ny?

SIRTF ble skutt opp i 2003, og er et romteleskop som fanger opp infrarødt lys (det samme som varmestråling). Slik stråling sendes det ut mye av fra nye galakser, og derfor tror man at SIRTF kommer til å fortelle oss mye om hvordan galaksene ble til. FOTO: NASA/JPL-CaltechMørk energi

Hovedgrunnen til at vi vet at universet begynte med en eksplosjon, er at universet fremdeles utvider seg. Alle målinger viser at galaksene beveger seg bort fra hverandre i rasende fart.

Nå ser det ut til at universet utvider seg raskere og raskere. For at det skal gå an, må det finnes noe i universet som motvirker tyngdekraften, en slags anti-gravitasjon (gravitasjon er et annet ord for tyngdekraft). Denne antigravitasjonen kan skapes av “mørk energi”, en ukjent form for energi som fyller hele universet.

Hvordan den mørke energien fungerer, er uvisst, men hvis den finnes, kan universet få en merkelig slutt. Istedenfor at det blir kaldere, mørkere og tommere etter hvert som stjerner slokner og galakser flyr fra hverandre, kan alt stoff i universet bli revet i filler av kraften fra den mørke energien. Noen beregninger tyder på at det skjer om “bare” 20 milliarder år!

Et endeløst univers

Hva er det egentlig galaksene farer utover mot? Er det en slags grense for universet, eller er det uendelig stort? Lenge var det vanlig å si at universet var uendelig på samme måte som en kule. Om du reiste utover og utover, ville du til slutt komme tilbake til begynnelsen, på samme måte som du kan komme tilbake til utgangspunktet hvis du begynner å gå rundt en kule. Men i dag er det mange kosmologer som tenker annerledes.

Very Large Telescope (veldig stort teleskop) er egentlig fire teleskoper på en fjelltopp i Chile. De kan “slå sammen” lysstrålene de fanger opp, og da fungerer de som et mye større kjempeteleskop. FOTO: EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORYEn mulighet er at vår galakse og de andre galaksene utvider seg i et uendelig stort "superverdensrom", og at det finnes andre universer i andre deler av rommet. I teorien kunne det kanskje gå an å reise til et annet univers, men i virkeligheten ligger de altfor langt unna til at det er mulig.

En annen mulighet er at det finnes universer "side om side" med vårt eget, i andre dimensjoner. I så fall er vårt univers bare ett av mange universer i et mye større "multivers". Det er umulig å reise til nabouniversene, selv om noen tror at svarte hull kan være "porter" til dem. Kan hende oppstår det hele tiden nye universer i dette multiverset. I så fall er ikke Det store smellet en spesielt viktig begivenhet, men noe som skjer hele tiden.

Kopier av vårt univers

Hvis det er slik at det finnes uendelig mange universer, enten i et superrom eller i andre dimensjoner, er det en merkelig verden vi lever i. Da sier tilfeldighetens lover at alt som i teorien kan skje, faktisk vil skje et annet sted. Det vil være slik at atomer og molekyler et annet sted har samlet seg til en planet som er på en prikk lik jorda, og på den planeten lever noen som er lik deg og leser Nysgjerrigper i dette øyeblikk.

Hubble-romteleskopet ble skutt opp i 1990, og fanger opp synlig lys fra stjernene. Romteleskopet har gjort mange viktige oppdagelser, men begynner å bli så gammelt at det snart må byttes ut. Dette bildet er tatt med romteleskopet, og viser den berømte “Sombrero-galaksen”. (FOTO: NASA)Synes du teoriene er merkelige? Det største problemet med teoriene er ikke at de er for merkelige, men heller at de ikke er merkelige nok. Er det noe vi har lært av å studere universet de siste hundre årene, er det at vi stadig vekk blir overrasket. Du kan regne med mye underlig nytt fra kosmologi-fronten i årene framover.

Mer på Internet

Les andre spennende historier om astronomi under Verdensrommet på nysgjerrigper.no.

Nyheter om astronomi: www.astronomi.no og www.romsenter.no.

Publisert i Nysgjerrigper nr 3/05