Mörk energi sliter sönder universum

2008-01-29 23:01  

För exakt tio år sedan, i januari 1998, offentliggjorde en amerikansk forskargrupp en ­häpnadsväckande upptäckt. Inte nog med att universum expanderar, och kommer att göra så till tidernas ände. Dessutom accelererar expansionen. En mystisk kraft, mörk energi, tycks finnas inneboende i själva rum-tiden, och driver obönhörligt isär materien.

Einstein hade som vanligt rätt, men fel.

Den ”kosmologiska konstant” som han på försök satte in i sina ekvationer för den allmänna relativitetsteorin (men sedan tog bort) finns faktiskt. Den går sedan tio år under namnet ”mörk energi”. Med tiden kommer den att få hela universum att slitas isär.

Men ta det lugnt, gott folk. Det är ingen brådska. Det kommer inte att hända än på länge.

Låt oss det hela från början.

På 1980-telet debatterade kosmologerna hur och om universum någonsin skulle sluta sina dagar. Att universum med allt sitt innehåll uppstod i en jättelik explosion, ”Stora smällen”, för sisådär 14 miljarder år sedan var de flesta överens om.

Därefter har universum fortsatt att expandera av bara farten. Galaxerna avlägsnar sig från oss. Ju längre bort de befinner sig, desto snabbbare.

Men frågan var hur det skulle gå i framtiden. Var universum öppet eller slutet? Skulle expansionen pågå för evigt, eller skulle kanske gravitationen hos materien ta över, och expansionen bromsas och övergå till kontraktion? Då skulle hela universum falla in i sig självt och sluta sina dagar i ”Stora krossen”, ett jättelikt svart hål.

För att ta reda på hur det egentligen förhöll sig föreslog den amerikanske astrofysikern Saul Perlmutter en fiffig metod som inbegrep att man skulle mäta ljuset från supernovor i mycket avlägsna galaxer.

En supernova inträffar under vissa omständigheter när en stjärna med tillräcklig massa exploderar. Explosionen är så våldsam att den avger mer ljus än en hel galax.

Perlmutter hade upptäckt att supernovor av typen 1a alltid flammade upp till samma ljusintensitet, och skulle kunde användas som standardljuskällor.

Genom att mäta luminositeten när supernovan flammade som mest kunde man räkna ut avståndet. Och genom att mäta rödförskjutningen hos ljuset från supernovan kunde man räkna ut hur snabbt den avlägsnade sig. Om man sedan hade en serie av supernovor på olika avstånd borde man kunna se om universums expansionshastighet ändrats under tiden, och därigenom få reda på om universum är öppet eller slutet.

Problemet var att supernovor bara inträffar ungefär en gång vart tusende år i en galax. Ingen kan begära att någon ska sitta på pass vid ett dyrt teleskop så länge för att få en observation.

– Nej tack, sa astronomerna.

Men Perlmutter gav sig inte. Han insåg att han faktiskt kunde plocka fram avlägsna supernovor på beställning för astronomerna att observera. När han jämförde ”deep field”-bilder, föreställande tusentals extremt avlägsna galaxhopar, tagna med en veckas mellanrum kunde han se att små nya prickar av ljus hade dykt upp här och där. De var supernovor. Eftersom det tar ungefär en månad för en supernova att flamma upp och sedan sakta falna, hade astronomerna gott om tid för att rikta sina teleskop och göra mätningar av ljusstyrkor och rödförskjutningar.

Hösten 1997 hade Perlmutters team fått ihop en första serie observationer från supernovor på upp till 7 miljarder ljusårs avstånd. Den 8 januari 1998 presenterade de sina slutsatser inför American Astronomical Societys möte i Washington.

– Universum kommer inte att sluta i ett svart hål, hävdade Perlmutter. Tvärtom, det kommer att fortsätta att expandera i evighet. Men inte nog med det. Expansionen accelererar. Det tycks finnas en kraft inbygd i själva rum-tiden som är motriktad gravitationen och som tvingar isär materien.

Upptäckten väckte omedelbart stort rabalder, och nya forskargrupper sattes samman för att verifiera att den nya okända kraften verkligen existerade. Det gjorde den, och det stod snart klart att den föreslagits av Albert Einstein redan på 1930-talet i form av hans kosmologiska konstant.

Den mystiska kraften döptes till ”mörk energi”, analogt med den lika mystiska felande massa som astronomer upptäckt hos galaxerna, och som kallades ”mörk materia”.

Sedan tio år han nu kosmologerna grubblat över vad det är som ger upphov till denna mystiska kraft. Det enda man vet är att den är mycket svag, och bara verkar på mycket stora avstånd.

Men den styr universums öde.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer