Universet er fyldt med milliarder af galakser og billioner af stjerner sammen med næsten utallige antal planeter, måner, asteroider, kometer og skyer af støv og gas – alt sammen hvirvlende i det store rum .
Men hvis vi zoomer ind, hvad er byggestenene til disse himmellegemer, og hvor kom de fra?
Brint er det mest almindelige element fundet i universet efterfulgt af helium; sammen udgør de næsten al almindelig materie. Men dette tegner sig kun for en lille skive af universet – ca. 5%. Resten er lavet af ting, der ikke kan ses og kun kan detekteres indirekte.
For det meste hydrogen
Det hele startede med et Big Bang for omkring 13,8 milliarder år siden, når ultravarmt og tætpakket stof pludselig og hurtigt udvidede sig i alle retninger på én gang. Millisekunder senere var det nyfødte univers en svingende masse af neutroner, protoner, elektroner, fotoner og andre subatomære partikler, der roede omkring 100 milliarder grader Kelvin ifølge til NASA.
Hver smule stof, der udgør alle de kendte elementer i det periodiske system – og alle objekter i universet, fra sorte huller til massive stjerner til pletter af rumstøv – blev skabt under den store Bang, sagde Neta Bahcall, professor i astronomi ved Institut for Astrofysiske Videnskaber ved Princeton University i New Jersey.
“Vi kender ikke engang de fysiske love, der ville har eksisteret i et så varmt, tæt miljø, ”sagde Bahcall til WordsSideKick.com.
Cirka 100 sekunder efter Bi g Bang, temperaturen faldt til en stadig syende 1 milliard grader Kelvin. Cirka 380.000 år senere var universet afkølet nok til, at protoner og neutroner kom sammen og dannede lithium, helium og hydrogenisotopen deuterium, mens frie elektroner blev fanget for at danne neutrale atomer.
Fordi der var så mange protoner, der lynede rundt i det tidlige univers, blev brint – det letteste element med kun en proton og en neutron – det mest rigelige element, der udgør næsten 95% procent af universet ” s atomer. Næsten 5% af universets atomer er helium, ifølge NASA. Derefter omkring 200 millioner år efter Big Bang dannede og producerede de første stjerner resten af elementerne, som udgør en brøkdel af de resterende 1% af al almindelig materie i universet.
Usynlige partikler
Noget andet blev skabt under Big Bang: mørkt stof. “Men vi kan ikke sige, hvilken form det tog, fordi vi ikke har fundet disse partikler,” sagde Bahcall til WordsSideKick.com.
Mørkt stof kan ikke observeres direkte – endnu – men dets fingeraftryk bevares i universets første lys eller den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling (CMB), som små udsving i stråling, sagde Bahcall. Forskere foreslog først eksistensen af mørkt stof i 1930’erne og teoretiserede, at mørkt stofs usynlige træk skal være det, der holdt sammen hurtigt bevægende galaksehobe. Decennier senere, i 1970’erne, fandt den amerikanske astronom Vera Rubin mere indirekte beviser for mørkt stof i de hurtigere rotationshastigheder end forventet af stjerner.
Baseret på Rubins fund beregnede astrofysikere, at mørkt stof – selvom det ikke kunne ses eller måles – skal udgøre en betydelig del af Men for omkring 20 år siden opdagede forskere, at universet havde noget, der var fremmed end mørkt stof; mørk energi, som menes at være væsentligt mere rigelig end enten stof eller mørkt stof.
En uimodståelig kraft
Opdagelsen af mørk energi opstod, fordi forskere spekulerede på, om der var nok mørkt stof i universet til at få ekspansion til at sprøjte ud eller vende retning, hvilket fik universet til at kollapse indad i sig selv.
Se, da et forskergruppe undersøgte dette i slutningen af 1990’erne, fandt de ud af, at ikke kun universet kollapsede i sig selv, men at det ekspanderede udad i stadig hurtigere tempo. Gruppen fastslog, at en ukendt kraft – kaldet mørk energi – skubbede mod universet i det tilsyneladende hulrum i rummet og fremskyndede dets momentum; forskerne “fund gav fysikerne Adam Riess, Brian Schmidt og Saul Perlmutter Nobelprisen i fysik i 2011.
Modeller af den kræft, der kræves for at forklare universets accelererende ekspansionshastighed antyder, at mørk energi skal udgøre mellem 70% og 75% af universet. I mellemtiden tegner mørkt stof sig for ca. 20% til 25%, mens såkaldt almindeligt stof – de ting, vi rent faktisk kan se – anslås at udgøre mindre end 5% af universet, sagde Bahcall.
I betragtning af at mørk energi udgør omkring tre fjerdedele af universet, er forståelse af det uden tvivl den største udfordring, forskere i dag står over for, astrofysiker Mario Livio, derefter med Space Telescope Science Institute ved Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland, fortalte søstersiden Space.com for WordsSideKick.com i 2018.
“Selvom mørk energi ikke tidligere har spillet en stor rolle i universets udvikling, vil den spille den dominerende rolle i udviklingen i fremtiden, “sagde Livio. “Universets skæbne afhænger af den mørke energis natur.”
- Beyond Higgs: 5 Elusive Particles That May Lur in the Univers
- 11 Fascinerende fakta om vores mælkeveje-galakse
- De 11 største ubesvarede spørgsmål om mørkt stof
Oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com. p>