4. august 2025

Tager astronomer højde for, at det de ser, skete for længe siden? Kan mørk energi være en kraft, der ikke har nået os endnu?

Spørgsmål:

Når vi observerer rummet, ser vi jo ikke et øjebliksbillede. Den energi vi ser er jo udkommet af noget der skete for "for det meste" for lang lang tid siden.

Rummet er under en udvidelse, påstås det. Men hvad nu hvis vi er en del af en kugleformet mængde, der pulserer. Så kan mørk energi jo godt være den sammentrækningskraft (gravity) udgående fra kuglens centrum, som nu er igang med at samle hele kosmos. Men for vore øjne er det endnu ikke muligt at observere grundet stor tidsforskydning i lysår?

Er det et tosset spørgsmål eller hva?

Med venlig hilsen
Preben Wassmann

En 3D-projektion af næsten 300 galakser i optællingen i den samme del af himlen. Den tredje dimension viser, hvor mange milliarder år tilbage i tiden vi ser hver galakse, bestemt af observationer fra Keck-observatoriet. Øverst er billeder fra Hubble-rumteleskopet af fem galakser i optællingen. Kilde: ESA-C. Carreau

Svar:

Hej Preben,
Spørgsmålet er slet ikke tosset, men der er nogle ting, der ikke helt passer sammen:

Vi kigger tilbage i tiden

Det er helt rigtigt, at når vi kigger ud i Universet, så kigger vi tilbage i tiden. Jo længere vi kigger ud, jo længere kigger vi tilbage i tiden. Heldigvis, for det er dette vidunderlige faktum, som gør os i stand til at udtale os om, ikke bare hvordan Universet opfører sig i dag, men også hvordan det opførte sig i går, og for en milliard år siden, og for 10 milliarder år siden.

Så vi tager absolut højde for, hvor lang tid der er gået fra lyset blev udsendt, og til vi observerer det.

Universet udvider sig

Det er også helt rigtigt, at Universet udvider sig. Det kan vi se fordi fjerne galakser bevæger sig væk fra os, og vi kan også se, hvordan det har udvidet sig gennem tiden. Det vi ser er, at Universet i starten, kort efter Big Bang, udvidede sig hurtigt, og at det så langsomt bremsede op.

Det mærkelige er så, at vi også kan se, at på et tidspunkt begyndte denne opbremsning at aftage og til sidst vende, sådan at Universet begyndte at udvide sig hurtigere og hurtigere. Altså accelerere.

I denne repræsentation af Universets udvikling skal du forestille dig, at vi starter med et Big Bang længst til venstre. Lige i starten udvider Universet sig hurtigt, men begyndte så at bremse op. Det grønlige område skal forestille det tidligste lys, vi kan se; den såkaldte "kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling", som blev udsendt omkring ca. 380.000 år efter Big Bang. I de første par 100 mio. år var Universet mørk, men herefter begyndte de første stjerner og galakser at blive skabt. Med tiden udviklede galakserne sig, og Universets opbremsning vendte til en accelereret udvidelse. Længst til højre, 13.8 mia. år efter Big Bang, har vi nutiden, hvor WMAP-satellitten sidder og kigger tilbage gennem tiden. Kredit: NASA / WMAP.

At det bremsede op, er hvad man kunne forvente, fordi Universet er fuldt af alt muligt som tiltrækker hinanden.

Men at det accelererer, dét er meget mærkeligt. Vi forstår ikke rigtig hvorfor, men vores for tiden bedste forklaring er det vi kalder mørk energi. Mørk energi er noget, som fysikken tillader, og som kunne have lige præcis den effekt at få selve rummet til at udvide sig hurtigere og hurtigere.

Mørk energi er altså ikke nogen "sammentrækningskraft." Tværtimod. Men vi har en "sammentrækningskraft", nemlig den helt almindelige tyngdekraft fra alle de atomer osv. som ligger i Universet.

Kan mørk energi være en effekt, der ikke har nået os endnu?

Nej. Mørk energi er vores hidtil bedste bud på en effekt, som vi kan se, nemlig Universets acceleration. Eftersom vi kan se den, kan det ikke være noget, som endnu ikke har nået os.

Når vi undersøger Universet, kigger ikke bare ud og ser, hvad der sker. Vi konstruerer fysiske modeller og teorier for, hvad der får det til at se ud, som det gør. Det er sådan videnskab fungerer. Vi tror ikke, at vi sidder i en kugle med et centrum, fordi der ikke er nogle observationer, der tyder på det. Det er muligt, at vi gør, og at en eller anden effekt skulle "udgå fra kuglens centrum", som ikke er nået os endnu, men der er ikke nogen fysisk motivation for at tro det, og heller ingen måde at teste det på, så derfor er det heller ikke rigtig noget som giver mening at undersøge.

En effekt som ikke kan observeres eller testes er svær at undersøge videnskabeligt. Det skal nu ikke afholde folk fra at forske i det, men det er absolut essentielt at prøve at finde en metode, som enten kan verificere eller falsificere din hypotese. Kan man ikke dét, kan man faktisk ikke engang kalde det en hypotese (og slet ikke en teori!). Indtil da er det højst en "formodning", eller en interessant ide.

Stopper udvidelsen?

Vore forståelse hidtil har været, at Universet ikke pulserer, men vil fortsætte med at udvide sig i al evighed. Men dit spørgsmål er ganske klogt alligevel, for man kunne sagtens forestille sig et univers, som pulserede. Altså udvider sig i et stykke tid, bremser op, kollapser, og starter forfra. Det er fuldt ud fysisk tilladt. Observationer tyder dog på, at vi ikke bor i sådan et univers.

Og dog… for ganske nylig rapporterede et stort hold af fysikere og astronomer, den såkaldte DESI-kollaboration, at deres observationer af millioner af galakser i mange afstande fra os, og dermed set til forskellige tidspunkter gennem Universets historie, tyder på, at den mørke energi langsomt aftager i styrke. Observationerne er endnu ikke gode nok til et statistisk robust resultat, men hvis de har ret, kan den mørke energi til sidst blive så svag, at Universets udvidelse stopper. Og visse fysiske beregninger antyder endda, at det kunne begynde at kollapse igen. Men lad os nu se…