Et av de første fantastiske bildene fra romteleskopet viser Stefans kvintett, fem galakser hvorav fire i interaksjon. Foto: NASA/ESA
Med sine detaljerte bilder av «gjemte» galakser kan det nye romteleskopet komme til å skape kluss for teorien om at universet oppsto fra «ingenting» for 14 milliarder år siden.
Det nye romteleskopet oppkalt etter James Webb oppdager tusenvis av galakser som har vært usynlige for det eldre Hubble-teleskopet.
Tanken er å skaffe endelig bevis for teorien om at universet oppsto med et «Big Bang» for om lag 14 milliarder år tilbake. Håpet er å fange opp de første objektene som ble dannet etter at universet kjølnet ned etter giganteksplosjonen. Det kan bli spennende. Spesielt hvis det avanserte teleskopet finner objekter som viser seg å være eldre enn universets antatte levetid.
NASA slapp de første detaljrike bildene fra de infrarøde kameraene i juli i år. Bildene avdekker tusenvis av formasjoner som har vært ukjente til nå. En av galaksene som er oppdaga har fått navnet GLASS-z13. Ved hjelp av Hubbles lov om hastighet og lysets fargeforskyvning, blir det anslått at galaksen oppsto for 13,5 millioner år siden, eller «bare» 290 millioner år etter at universet – ifølge den rådende teorien – oppsto. Hvis romteleskopet oppdager formasjoner som viser seg å være eldre enn 13,8 milliarder år, vil det velte dagens astronomiske antakelser.
Aldring og utvidelse
Astronomene er stort sett enige om at universet er ca. 14 milliarder år gammelt. Flere fysikere har likevel i årevis stilt spørsmål ved universets påståtte alder og ekspansjon. En av grunnene er at galakser og super-galakser som er oppdaget, burde være langt eldre for å ha oppnådd størrelser som strekker seg over uendelig mange lysår. Kjempegalaksen Alcyoneus er for eksempel 16 millioner lysår i bredden og har en diameter 160 ganger større enn vår egen galakse, Melkeveien.
Den største kjente superklyngen av galakser kalles Hercules-Corona Borealis Great Wall. Lyset trenger 10 milliarder år bare for å nå fra den ene enden av denne galakseklyngen til den andre. Hvor sannsynlig er det da at hele universet er 13,8 milliarder år gammelt?
Astronomer og fysikere klør seg i hodet også når det gjelder den nyoppdaga galaksen GLASS-z13. Massen i denne galaksen er beregnet til en milliard ganger massen til sola. – Det er potensielt veldig overraskende og det er noe vi egentlig ikke forstår, gitt hvor kort tid etter Big Bang den ble dannet, sier forskeren Rohan Naidu ved Harvard Center for Astrophysics til AFP. En slik konsentrasjon av masse bare ved hjelp av tyngdekraften skulle kreve ufattelig mange milliarder år.
Også NASA medgir at det råder stor usikkerhet om universets alder, til tross for at «alle» går god for hovedteorien om at det har en begynnelse – og formodentlig en slutt. Forskjellige målemetoder gir ulike resultater.
«Hvis vi tenker oss et flatt univers dominert av vanlig eller mørk materie, ville universets alder som utledet fra Hubble-konstanten være omtrent 9 milliarder år», sier NASA. «Universets alder ville slik være kortere enn alderen til de eldste stjernene. Denne motsigelsen innebærer at enten 1) er vår måling av Hubble-konstanten feil, 2) Big Bang-teorien er feil eller 3) eller vi trenger en form for materie i form av en kosmologisk konstant som tilsier en eldre alder for en gitt observert ekspansjonsrate.»
Mye ligger gjemt i mørke
Big Bang-teorien er sjølmotsigende og innhyllet i mystikk. Teorien tilrettelegger bekvemt for sameksistens mellom vitenskap og religiøs kreasjonisme. Den vanligste versjonen er en skapelsesberetning hvor materie oppstår av ingenting, og deretter ekspanderer kontinuerlig. Alt man ikke kan forklare, blir definert som mystisk «mørk materie» eller «mørk energi».
Teoriens forsvarere baserer seg på ulike forklaringer, men en felles grunnforestilling er et univers som stadig ekspanderer ut fra et knøttlite startpunkt av superkonsentrert masse (singularitet). Beviset for ekspansjonen skal være Hubble sin teori som viste sammenheng mellom avstand og lysets rødforskyvning (Doppler-effekten) og som tilsier at galakser fjerner seg stadig lengre vekk fra oss og fra hverandre.
Dette gjelder ikke for alle galakser. Blåforskyvning viser kortere lysbølger, det vil si at objektet kommer nærmere. Et lite mindretall av galaksene beveger seg nærmere vår egen, slik som Andromeda-galaksen. Dette forklares med tyngdekraft og tetthet.
Også med det avanserte Webb-teleskopet er det bare en liten del av universet som lar seg observere. Slik sett er det dristig å hevde at universet har eksistert i 14 milliarder år, ettersom lyset fra objekter i «mørklagte» deler av verdensrommet ikke har nådd oss – og kanskje ikke når oss dersom objektene beveger seg vekk fra oss med mer enn lyshastigheten.
I et uendelig univers som ikke ekspanderer kan vi lett forestille oss at himmellegemer beveger seg i alle retninger, påvirket av fysiske lover om tyngdekraft, elektromagnetisme og kjernekraft.
Teorien om «det store startskuddet» forutsetter også eksistensen av mystiske stoffer kalt mørk energi og mørk materie. JWST-teleskopet kan kanskje bidra til å avmystifisere sånne begreper.
Alternative teorier til Big Bang er et univers i kontinuerlig bevegelse som ikke «ekspanderer», men som er uendelig og verken har noen opprinnelse eller slutt.
Vitenskapen har alltid beveget seg i retning av mer sikker objektiv kunnskap, men den har også til alle tider havnet i blindgater som det har tatt lang tid å komme ut av. Oppdagelsene til det nye romteleskopet vil trolig avsanne eller bekrefte mange gjeldende hypoteser om kosmos.