Hvor tæt kan vi komme på Big Bang? Podcast Por arte de portada

Hvor tæt kan vi komme på Big Bang?

Hvor tæt kan vi komme på Big Bang?

Escúchala gratis

Ver detalles del espectáculo

Acerca de esta escucha

 Det er ikke så mærkeligt, at astronomerne er begejstrede over at have fundet de hidtil fjerneste galakser, dannet kun 280 millioner år efter Big Bang.
For der er nemlig nogle helt specielle udfordringer ved at se så langt tilbage i tiden. Dengang var universet var meget mørkere end i dag, fordi de første stjerner og galakser kun lige var begyndt at blive dannet.
Da det netop er stjerner og galakser, der fylder universet med lys, så taler astronomerne om 'The Dark Age', eller 'mørkets tidsalder'. Det var også en tid, hvor universet var fyldt af store skyer af brint, og det gør det vanskeligt at se lyset fra de første stjerner og galakser.
Lige efter Big Bang var stoftætheden så høj, at universet var fuldstændigt uigennemsigtigt. Universet var dengang en suppe af atomare partikler som protoner, neutroner, elektroner samt mange andre typer, som vi i dag kun kan producere i store laboratorier.
Disse partikler bevægede sig rundt mellem hinanden, og ved en temperatur på mange milliarder af grader var det umuligt for disse partikler at gå i forbindelse med hinanden. Men universet udvidede sig, og temperaturen faldt efterhånden, først fra milliarder til millioner og til sidst tusinder af grader.
I al denne tid var stoftætheden så høj, at enorme lydbølger kunne brede sig gennem universet. Det skabte nogle ganske små forskelle i stoffets tæthed og temperatur, og det skulle blive afgørende for universet - afgørende for, at stjerner og galakser overhovedet kunne dannes.
Efter 380.000 år efter Big Bang var universets temperatur nået ned på omkring 3.000 grader, og det betød, at protoner og elektroner nu kunne forbinde sig med hinanden og danne brintatomer, der består af en proton omkredset af en elektron.
Dannelsen af den første brint betød, at universet ikke længere var helt uigennemsigtigt - strålingen i universet kunne nu slippe ud.
Det er den stråling, vi i dag kalder for universets baggrundsstråling, og den kommer til os fra alle retninger. Den viser os universet, før de første stjerner og galakser blev dannet, men med ganske små forskelle i strålingens temperatur, som skyldes lydbølgerne.
Disse meget små temperaturforskelle, som skal måles i mikrograder, mener man, har været afgørende for, at stjerner og galakser kunne dannes. Dannelsen af baggrundsstrålingen markerede begyndelsen på det mørke univers.
Efter baggrundsstrålingen blev dannet, fortsatte universet naturligvis med at udvide sig, men nu var temperaturen i universet så lav, at der kunne dannes brintatomer. Derfor blev det unge univers nu fyldt af en tåge af brint i enorme mængder. Lige i begyndelsen af 'The Dark Age' var universet helt mørkt, for der var jo endnu ikke opstået en eneste stjerne eller galakse.
Sandsynligvis er der gået mindst 100 millioner år efter Big Bang, før de første stjerner og galakser blev dannet. James Webb-teleskopet har som nævnt fundet galaksen MoM-Z14, som er dannet 280 millioner efter Big Bang, og man prøver på at slå denne rekord, selv om det bliver svært.
For problemet er, at nok var universet blevet noget mere gennemsigtigt, men der var dog grænser. Brint kan nemlig absorbere rigtig meget stråling. Et brintatom består af en proton, der er omkredset af en enkelt elektron. Som Niels Bohr beskrev i sin atomteori, kan elektronen dog kun befinde sig i baner med visse bestemte energier. Næsten alle brintatomer har deres elektron i den laveste bane, som har mindst energi.
Rammes et brintatom af ultraviolet stråling med en bølgelængde på mindre end 91 nanometer (nm), så har lyset energi nok til at skubbe elektronen helt væk og dermed ionisere brinten. Men det betyder også, at strålingen dermed er blevet absorberet af brinten, og så når den jo ikke frem til os.
Det meste stråling med en bølgelængde på over 91 nm kan passere gennem brinten, selv om der er en lang række bølgelængder, der bliver absorberet, svarende til de spektrallinjer, vi kender for brint.
Astronomerne kan direkte observere, at de første galakser er dannet, på en tid da der var meg...
Todavía no hay opiniones