close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.
sarah pearson bloghoved med sarah i universet

Hvilke observationer indikerer, at universet begyndte ved Big Bang?

Video fra Space with Sarah YouTube kanalen.

At universet blev skabt i et Big Bang lyder lidt spøjst og måske endda lidt skørt, hvis man ikke kender til alle observationer, der peger i den retning.

At hele vores univers på et tidspunkt er udsprunget af et punkt, en singularitet, og at alt, hvad der omgiver os i denne verden, at alt det, vi kalder for rummet, var samlet i dette punkt, er svært at forholde sig til.

Det er dog den bedste forklaring, der findes til dato, og vi har mange forskellige eksperimenter og observationer, der peger mod det samme svar: at universet blev skabt for ca. 13,8 milliarder år siden i The Big Bang, at rummet først udvidede sig og voksede sig kolossalt gennem en ufattelig kort inflationsperiode, og at rummet på nuværende tidspunkt udvider sig hurtigere og hurtigere og nok altid vil fortsætte med dette.

Navnet, Big Bang, begyndte som en joke fra en videnskabsmand, der støttede teorien om et statisk, uendelig gammelt univers. Trods dette er navnet hængt ved.

For ca. 100 år siden opdagede astronomer, at rummet udvider sig, og at alt i universet bevæger sig væk fra alt andet på store afstandsskalaer. Det, at universet udvider sig, passer rigtigt godt med "Big Bang-modellen" som postulerer, at alt engang var tættere sammen, og at universet på tidligere tidspunkter var meget mindre, varmere og tættere.

Den observation, der virkelig satte prikken over i'et for Big Bang-teorien var opdagelsen af ​​den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling i 1965. Ligegyldigt i hvilken retning, du kigger, i universet, vil du kunne måle en stråling med temperaturen på ​​2,7 grader over det absolutte nulpunkt (som er den absolutte minimumstemperatur i universet). Denne stråling kan forklares simpelt, hvis universet engang var meget varmere og tættere.

I det tidlige univers var alle brintatomer nemlig ioniserede, hvilket betyder, at deres elektroner ikke var bundet til deres protoner, men i stedet flød rundt i en tæt, varm, uigennemsigtig plasma.

Det betyder, at lyspartikler (fotoner) konstant fik deres bevægelse afbøjet, fordi de kolliderede med elektronerne i den tætte plasma. Men som universet udvidede sig og afkølede, kunne elektronerne fanges og bindes af brintatomkernerne og danne brint, som vi kender det. Dette skete, da universet var ca. 300.000 år gammelt og havde en temperatur på ca. 3.000 grader. På dette tidspunkt kunne fotoner pludselig bevæge sig frit omkring og rejse i en ret linje, hvilket de har gjort det lige siden.

Universet har udvidet yderligere siden da, og nu kan vi måle disse fotoner ved en temperatur på 2,7 grader i stedet for 3.000 grader. Denne temperatur falder mere og mere, som universet udvider sig yderligere, og ved at studere den kosmiske mikrobølgebaggrund kan vi få information om det tidlige univers og spole universets udvikling tilbage.

Et anden interessant observation, der taler for Big Bang-teorien kommer fra mængden af ​​brint i forhold til helium i universet. I det meget tidlige tætte univers var betingelserne ekstreme nok til, at fusion kunne forekomme, hvor atomkerner smelter sammen og danner et andet element, for eksempel fusion fra brint til helium. Big bang-teorien forudsiger, at nok fusion ville have fundet sted til at producere 25% helium, og universet havde 75% brint kort tid efter sin dannelse.

I vores nuværende univers er noget af dette brint og helium, der blev dannet i universets tidlige fase, blevet genbrugt og yderligere fusioneret i stjerners indre. Vi forventer altså, at der findes en smule andre tungere grundstoffer på nuværende tidspunkt, og at der burde være lidt mere helium, da dette også fusioneres fra brint i stjernesr indre. Dog er disse mængder små i forhold til, hvad der kunne dannes i universets unge alder.

Forudsigelsen fra Big Bang om ​​25% helium holder stik med, hvad vi finder, når vi ser på mængden af helium i stjerner. For eksempel har Solen en heliumandel på 28%. De ekstra 3% af helium kan forklares, fordi Solen er blevet født, da en masse stjerner allerede var eksploderet og spredt deres tungere grundstoffer ud i rummet.

Dette betyder, at da Solen dannedes, havde universet allerede lidt ekstra helium. Der findes også andre observationer, der stemmer overens med teorien for Big Bang såsom aldereren af de ældste hvide dværgstjerner, og hvordan galakser og galaksehobe fordeler sig i en storskalastruktur i vores univers, hvilket også stemmer overens med vores forventninger fra Big Bang-modellen.

Selv om Big Bang-teorien lyder lidt skør er der altså mange individuelle, uafhængige observationer, der alle peger i samme retning. Hvad der var før Big Bang, om der eksisterer uendeligt mange universet, og vi blot er ét i et netværk af uendeligt mange andre, ved vi stadig ikke.

Sarah Pearson
har netop færdiggjort sin ph.d. i astrofysik fra Columbia University, hvor hun blandt andet forskede i mørkt stof, sammenstødende galakser og galaksers udvikling. Sarah starter som Postdoctoral Research Fellow ved The Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics i august 2018. Hun er tidligere bachelor-studerende i fysik ved Københavns Universitet, hvorfra hun fik sin grad med specialisering i astrofysik i 2012. Udover forskning er Sarah en passioneret formidler og har derfor startet YouTube-kanalen 'Space with Sarah', hvor hun svarer på spørgsmål om rummet fra den brede befolkning i korte videoer.

Tak for endnu en fin blog, som bringer os lægmænd lidt tættere på at forstå den svære astrofysik.

  • 10
  • 1

Det voksede sig meget stort på meget kort tid.
Jeg har det svært med den forklaring, da den må indebære at masse flyttede sig hurtigere end lysets hastighed.
Reddes man af at lysets hastighed kun er en grænse for observatøren, og der var ingen observatører dengang.

  • 1
  • 8