Universets alder

- Nye og mσske skelsµttende mσlinger fra Rumteleskopet

Af Henry N°rgaard

Der er absolut ingen mennesker, der i dag kender universets alder med blot nogenlunde sikkerhed! Det er den besked, man fσr, nσr man sp°rger landets h°jeste ekspertise pσ omrσdet. Men det betyder naturligvis ikke, at sp°rgsmσlet om, hvor gammelt universet er, sσ er uinteressant - snarere tvµrtimod. Faktisk er det Θt af de omrσder af astrofysikken, hvor der for tiden udfoldes allerst°rst aktivitet. Ved det sσkaldte Space Telescope Science Institute i USA, hjemsted for det ber°mte Hubble Rumteleskop, er der sσledes her for ganske nylig offentliggjort resultater, der ser ud til at vµre skelsµttende for fastlµggelsen af, hvor hurtigt universet udvider sig. Og det har i h°j grad betydning for, hvor gammelt universet er.

Rivaliserende grupper

Hidtil har to temmelig store, rivaliserende grupper af astronomer hσrdnakket pσstσet hver for sig at kende universets udvidelseshastighed, den sσkaldte Hubble-konstant, ret prµcist. Problemet har bare vµret, at afvigelsen mellem deres resultater var pσ nµsten 100 procent! Men nu ser der ud til at vµre enighed pσ vej. Med en spektrograf om bord pσ Rumteleskopet har astronomerne fσet bestemt flugthastigheden af en rµkke temmelig fjerne galakser, samtidig med at det nu ogsσ er lykkedes for dem at fσ bestemt en pσlidelig afstand til galakserne - en ellers meget vanskelig sag, og netop det punkt, hvorfra uoverensstemmelserne mellem de to grupper oprindelig stammer.

Hovedσrsagen til overvindelsen af vanskelighederne ligger mere prµcist i, at det nu har vµret muligt at bestemme den n°jagtige afstand til en rµkke galakser i den sσkaldte Fornax-hob. Dens medlemmer ligger meget tµttere samlet end de tilsvarende galakser i Jomfru-hoben, en anden betydningsfuld galaksehob i jagten pσ universets udvidelseshastighed. Og det betyder, at un°jagtighederne i afstandsbestemmelserne for galakserne i Fornax-hoben er tilsvarende mindre. Ganske enkelt fordi de ligger mindre spredt. Selv om man ikke ved, n°jagtig hvor langt en galakse befinder sig fra hobens centrum, sσ betyder den uvished jo ikke sσ meget, nσr selve hobens udstrµkning i rummet er forholdvis lille Alt i alt har det betydet, at der nu kun er omtrent 25 procents forskel pσ de to gruppers vµrdier for universets udvidelseshastighed. Det er sσ lille en forskel, at Rumteleskopets astronomer i en nylig pressemeddelelse ikke t°ver med at fastslσ, at de regner med, at de to gruppers resultater vil fortsµtte med at m°des mod hinanden, nσr flere resultater indl°ber. Lige nu er forskerne omtrent halvvejs i et storstilet 3-σrigt program, der gσr ud pσ at fσ bestemt n°jagtige afstande og flugthastigheder for 25 galakser i Fornax-hoben.

Universets alder

Noget helt andet er sσ enigheden med hensyn til sp°rgsmσlet om, hvor gammelt universet er. Ved at dividere afstanden til en fjern galakse med dens flugthastighed kommer man frem til et tidsrum, som man i f°rste omgang - helt naivt - kunne angive som universets alder. Den egentlig temmelig overraskende kendsgerning er nemlig, at denne lille matematiske operation f°rer til stort set samme tidsrum for alle de unders°gte galakser i hver af de to gruppers unders°gelser. Hvad der jo umiddelbart kunne tyde pσ, at alle galakser har vµret samlet pσ Θt og samme sted for netop det beregnede antal σr siden - universets naive alder. Det er den begivenhed, der ogsσ betegnes som universets f°dsel - Big Bang.

Men sσ enkelt er det ikke. Hvis indholdet af stof i universet er tilstrµkkelig stort, vil tyngdetiltrµkningen mellem de enkelte bestanddele nemlig betyde, at universets udvidelse ikke altid er foregσet med samme hast. Der vil med andre ord i tidens l°b vµre tale om en mere eller mindre betydningsfuld opbremsning - helt og aldeles afhµngig af mµngden af stof i universet. Og nσr man sσ hertil f°jer, at ingen - absolut ingen - i dag kender den totale mµngde af stof i universet med bare nogenlunde sikkerhed, sσ begynder man at forstσ, hvorfor universets alder stadigvµk er meget usikker.

De fleste eksperter pσ feltet anser det dog for mest sandsynligt, at indholdet af stof i universet er netop sσ stort, at udvidelsen hele tiden aftager ganske svagt - pσ akkurat en sσdan mσde, at universet aldrig helt opbremses. Man kalder det for det kritiske univers. Hvis det er rigtigt, betyder det samtidig, at universets alder kun er en bestemt br°kdel - to tredjedele - af den naive alder. Lige nu kunne det godt se ud til, at den omtalte, mulige enighed om afstandsbestemmelserne til de fjerne galakser med tiden vil samle sig om en vµrdi for universets nuvµrende udvidelseshastighed, som svarer til en alder for universet pσ et sted mellem 10 og 12 milliarder σr. Vel at mµrke, hvis man forudsµtter, at universet er kritisk. Men det er der altsσ bare ingen, der ved med blot nogenlunde sikkerhed.

Stjernealdre

Hertil kommer desuden den temmelig generende kendsgerning, at de forskere, der beskµftiger sig med at opstille modeller for stjernernes udvikling, f°ler sig meget overbeviste om, at de µldste stjerner i universet i hvert fald er 13 milliarder σr, mσske endda 15 milliarder σr. Det giver jo ganske enkelt ikke mening, at der findes enkelte stjerner, som er µldre end selve universet.

- Mσske er det nu ikke sσ stort et problem, som det umiddelbart kunne lyde til, siger astrofysikeren Jes Madsen fra Aarhus Universitet. - Der er mange usikkerhedsmomenter i den slags beregninger. For mig at se er det helt afg°rende, om det vil lykkes at fσ alle mσlinger af universets udvidelseshastighed til at falde sammen om Θn og samme vµrdi. Sσ mσ vi se at fσ fundet ud af, n°jagtig hvor meget stof, der gemmer sig rundt om i universet. I dag mangler vi helt op mod 90 procent af den mµngde, der er n°dvendig for et kritisk univers. Mσske er stoffet gemt som elementarpartikler, mσske som sorte huller. Ingen ved det. Men forel°big er der ingen grund til at fortvivle over konflikten mellem stjernernes alder og alderen af det kritiske univers. Der er mange l°sninger pσ det problem, tilf°jer Jes Madsen.



Denne side vedligeholdes af tycho@inet.uni-c.dk

Tilbage til Planetariets hjemmeside