31.10.2016: Ved hjelp av romteleskopet Hubble har forskerne undersøkt de fjerneste delene av Universet som kan observeres. Nye undersøkelser av disse rekorddype bildene avslører at det opprinnelig var minst 10 ganger flere galakser enn hittil anslått, men at galaksene gjennom Universets historie har gjennomgått en kraftig utvikling. De nye observasjonene bidrar også til å løse det såkalte Olbers paradoks.

av Anne Mette Sannes og Knut Jørgen Røed Ødegaard

Hubble Ultra Deep Field har tidligere avslørt 10 000 galakser med ulik form, størrelse, farge og alder innenfor et område av himmelen tilsvarende en tiendedel av fullmånens diameter. Likevel var det opprinnelig minst 10 ganger større galaksetetthet enn dette bildet viser! Klikk på bildet for å se stor versjon (6000 x 3664 piksler, 7,4 MB), her kan du laste ned fullversjonen (31 813 x 19 425 piksler, 158 MB) .
Foto: NASA, ESA, the GOODS Team, and M. Giavialisco (University of Massachusetts, Amherst)

Fra midt på 1990-tallet har forskere benyttet romteleskopet Hubble til å ta virkelig dype bilder av kosmos. Ved å benytte et svært avansert og følsomt kamera til å samle lys med Hubble i mange timer på den samme lille flekken på himmelen, kunne forskerne studere tusenvis av galakser som befinner seg 10–12 milliarder lysår unna Jorden. Siden lyset har brukt 10–12 milliarder år på å nå frem til oss, ser vi disse galaksene slik de var relativt kort tid etter Big Bang – starten på Universet – for 13,8 milliarder år siden. På den måten kan astronomene undersøke hvordan galaksene ble dannet og hvordan Universet har utviklet seg siden de tidlige fasene.

Utsnitt av HUDF-bildet viser en rekke flotte galakser.
Foto: NASA, ESA, the GOODS Team, and M. Giavialisco (University of Massachusetts, Amherst)

Bildene har imidlertid også gitt uvurderlig kunnskap innen andre deler av astronomien. Flere grupper med astronomer benyttet de opprinnelige bildene (kalt «Hubble Deep Field») sammen med de enda bedre Hubble Ultra Deep Field-bildene som ble tatt noen år senere, til å regne ut at det er omkring 200 milliarder galakser i den delen av Universet vi kan observere. Nye analyser av bildene i kombinasjon med andre observasjoner viser at dette estimatet var altfor lavt.

De nye analysene viser at det var 10 ganger flere galakser i et gitt volum av Universet for 10–12 milliarder år siden enn det er nå. De fleste av disse galaksene var nokså små og lyssvake med masser tilsvarende satellittgalaksene som i dag går i bane rundt Melkeveien (f.eks. Den store og Den lille magellanske sky). Etter hvert samlet smågalaksene seg til større galakser, og dermed avtok antallet galakser. Oppdagelsen viser dermed også at galaksene har gjennomgått en kraftig utvikling opp gjennom Universets historie.

Forskergruppen som har gjort de nye undersøkelsene har gjort om bildene til 3D for på den måten å finne ut hvordan tettheten av galakser har endret seg opp gjennom årmilliardene. I tillegg benyttet forskerne matematiske modeller for å telle med galakser som er for lyssvake til at de kan observeres selv med Hubble. For at antallet og massene til galakser i dagens univers skal stemme, må hele 90 prosent av de tidlige galaksene ha vært for lyssvake til å kunne observeres.

Tilfeldig utsnitt av HUDF-bildet viser enorme mengder med fjerne galakser, samt noen røde galakser som er blant de fjerneste som er observert.
Foto: NASA, ESA, the GOODS Team, and M. Giavialisco (University of Massachusetts, Amherst)

Det avtagende antallet galakser frem mot vår tid bidrar også til å løse det såkalte Olbers paradoks som ble fremsatt tidlig på 1800-tallet av den tyske astronomen Heinrich Wilhelm Olber: Hvorfor er nattehimmelen mørk dersom Universet inneholder et uendelig antall stjerner? Uansett hvor vi retter blikket, skulle vi i tilfelle sett rett på en stjerne. Forskerne som har gjort den nye undersøkelsen fant at det opprinnelig faktisk var så mange galakser at de i prinsippet dekket alle deler av himmelen, men lyset fra galaksene er usynlig for våre øyne og for de fleste moderne teleskoper på grunn av Universets ekspansjon og andre effekter som reduserer mengden av synlig og ultrafiolett lys som når oss fra fjerne objekter. Dermed blir nattehimmelen mørk for våre menneskelige øyne her på Jorden.

Det avtagende antallet galakser frem mot vår tid bidrar også til å løse det såkalte Olbers paradoks om hvorfor er nattehimmelen mørk dersom Universet inneholder et uendelig antall stjerner.
Illustrasjon: Wikipedia

Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!

Pressemelding fra STScI