Universums mörka flöde

2011-03-15 23:00  

Har universum fått pyspunka? Avlägsna galaxer tycks strömma med hastigheter runt 600–1 000 km/s mot en punkt på södra stjärnhimlen.

Universum blir allt mer komplext och bisarrt ju längre in astrofysikerna tränger i dess uppbyggnad. Vi har under de senaste decennierna fått vänja oss vid att världsalltet inte bara består av materia. Nej, bara dryga fyra procent av den samlade massan tycks bestå av vanlig materia, sådan som jorden, stjärnorna och galaxerna består av. Fem gånger så mycket, 22 procent, är osynlig ”mörk materia”. Och hela 72 procent anses utgöras av den mystiska ”mörka energi” som på sikt sägs komma att slita sönder allt. (Se artiklarna Universums mörka mysterier och Mörk energi sliter sönder universum. Finns att läsa på www.nyteknik.se)

Nu har den mörka materien och den mörka energin fått sällskap av ytterligare ett mystiskt mörkt fenomen – ”det mörka flödet”. Enligt en astrofysiker vid namn Alexander Kaschlinsky rör sig allt i universum – galaxer, gasmoln, stjärnor och planeter – mot en punkt på södra stjärnhimlen.

Men låt oss ta det från början, och först gå tillbaka till upptäckten av glöden från universums urexplosion – den kosmiska bakgrundsstrålningen.

Att titta långt ut i rymden innebär också att se tillbaka i tiden. Ju längre bort vi tittar i teleskopen desto längre tillbaka i tiden ser vi (det tar ju tid för ljuset från avlägsna objekt att nå oss). Betraktar vi en galaxhop på fem miljarder ljusårs avstånd ser vi den som den var för fem miljarder år sedan.

Men vi kan inte se hur långt som helst. Inte med dagens teleskop, som alla ”ser” med hjälp av fotoner i det elektromagnetiska spektrumet – från radiovågor via mikrovågor, infrarött och synligt ljus till röntgenstålning.

Med elektromagnetiska vågor kan vi bara se till runt 13 miljarder ljusår bort. Sedan ser vi bara in i en vägg. Då ser vi nämligen så långt tillbaka att vi kommit till en tid då atomerna ännu inte bildats, vilket anses ha skett ungefär 380 000 år efter Big Bang – universums födelse. Innan dess var rymden ogenomskinlig för fotoner.

Den här ogenomskinliga väggen består av ett hett plasma av kärnpartiklar. En gång i tiden motsvarade värmestrålningen från plasmat en temperatur på tusentals grader, men genom universums expansion har strålningen på sin 13 miljarder år långa resa till våra teleskop rödförskjutits ner i mikrovågsområdet. I dag utgörs den av en svartkroppsstrålning motsvarande bara några ynka grader över den absoluta nollpunkten.

Strålningen kommer från alla håll i rymden samtidigt. Det är inte så konstigt. Vi ser ju universums födelse åt vilket håll vi än tittar, bara vi tittar tillräckligt långt.

Den kosmiska bakgrundsstrålningen upptäcktes mer eller mindre av misstag 1964 av två amerikaner vid namn Arno Penzias och Robert Wilson, som med hjälp av en stor trattformad antenn skulle analysera svaga radioekon från ballonger högt uppe i atmosfären. För att klara detta hade man sett till att bli av med alla störningar från radar och radiosändningar, och man kylde själva antennelementet ända ner till 4 K för att slippa termiskt brus. 

Irriterande nog stördes mottagningen fortfarande av ett envist brus i mikrovågsområdet, vid våglängden 7,35 centimeter. Eftersom bruset var lika starkt hur man än riktade antennen, trodde man att det berodde på ett lokalt fel i mätutrustningen, närmare bestämt att traktens häckande duvor lämnat spillning inne i antennhornet. Men störningarna fortsatte även sedan man tvättat hela antennen ren från duvskit. Till slut insåg man att det rörde sig om den svartkroppsstrålning – värmestrålning –  från universums skapelse som astrofysiker tidigare sökt utan att lyckas finna.

Kosmologerna hade förutsagt en bakgrundsstrålning motsvarande ungefär 40 kelvin. Men den visade sig nu vara bara knappa 3 kelvin.

För sin upptäckt fick Wilson och Penzias motta Nobelpriset i fysik 1978.

När man undersökte bakgrundsstrålningen närmare, visade det sig att den faktiskt varierade en smula. I juni 2001 skickade Nasa upp satelliten WMAP – Wilkinson Microwave Anisotropy Probe  – för att med hög noggrannhet kartlägga hela himlavalvet i mikrovågsområdet. Efter många års observationer har satellitens data analyserats i en rad forskningsprojekt. Ett av projekten leddes av en ursprungligen lettisk astrofysiker vid namn Alexander Kaschlinsky. Han undersökte något som kallas Sunyaev–Zeldovicheffekten – att snabba elektroner i den kosmiska strålningen påverkas av galaxer i rörelse. Syftet med det hela var att han skulle hitta extremt avlägsna galaxhopar.

Och det gjorde han. Men vad Kaschlinsky också fann 2009 var att dessa avlägsna galaxhopar, förutom att delta i universums allmänna expansion, allihop tyckes ha en gemensam rörelse. De var på väg mot Kentaurens stjärnbild, som om de drogs ditåt av gravitationskrafterna från en enorm massa.

Men det finns ju inget där, inget som kan förklara det hela. Inget som syns, i alla fall. Vad är det då som händer?

Finns det något stort och massivt utanför vårt synliga universum som drar allt mot sig? Har kanske universum fått pyspunka och läcker? Eller finns det ett osynligt universum, parallellt med vårt?

Fenomenet döptes snart till ”Det mörka flödet” i enlighet med den mystiska mörka materian och den ännu mer mystiska mörka energin.

Det mörka flödet ställer betydligt fler frågor än det ger svar.  Man kan se det hela som om hela universum befinner sig i en stor hink, som någon sakta börjar hälla ur. Men vart tar då det som lämnar hinken vägen? Ut i tomma intet?

En intressant implikation är också att det verkar finnas en kompassriktning i rymden, något man inte tidigare trott. Det finns tydligen ett norr (i det mörka flödets riktning) och ett söder (åt andra hållet). Dock har ännu ingen hittat rymdens öster och väster.

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.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt