Dark matter  and yellow galaxies

Hvordan samlet materie seg i galakser?

Rett etter big bang var universet fylt av en varm, lysende masse av gass. Men i løpet av bare noen få hundre millioner år hadde litt av gassen samlet seg og blitt de første galaksene. Hvordan kom egentlig denne galaksedannelsen i gang?

20. februar 2012

Hva vet vi?

I dag kan vi observere galakser som ble dannet mindre enn 500 millioner år etter big bang. Fordi de er så langt unna, ser vi dem slik de så ut like etter at universet hadde oppstått.

Takket være slike observasjoner kan astronomene danne seg en idé om hvordan galaksedannelsen kom i gang. Selv om mange detaljer ennå mangler, kan de omtrentlig se hvordan små galakser slo borti hverandre og etter hvert smeltet sammen og ble til de gigantiske galaksene vi kjenner i dag.

Man har imidlertid ikke full oversikt over hva som førte til at gassen som da fylte universet, begynte å samle seg til galakser. Men det er konstruert teorier som i hvert fall forklarer de første trinnene i prosessen.

Kvantefluktuasjon en viktig faktor

Astronomene har samlet seg om to viktige faktorer. Den ene er kvantefluktuasjoner fra selve big bang. Fluktuasjonene sørget for at gassen ikke var helt homogen, altså at densiteten ikke var like høy allesteder.

Man går ut fra at det var i områdene med høy densitet at gassen begynte å trekke seg enda mer sammen for så å bli de første galaksene. Men beregninger viser at stor materiedensitet alene ikke var nok til at galaksene oppsto. Derfor må faktor nummer to – som er mørk materie – med i bildet.

Mørkt materie er annen viktig faktor

Mørk materie oppfører seg ikke helt som ordinær materie. Simuleringer har vist at mørk materie raskt samler seg i lange filamenter som fyller universet som spindelvev. Den mørke materien skapte deretter, og særlig der filamentene krysset hverandre, den ekstra gravitasjonen som satte alt i gang.

Nye observasjoner fra blant annet Hubble-teleskopet viser at den galaksefordelingen vi kan se i universet, stort sett tilsvarer den beregnede fordelingen av mørk materie i lange filamenter.

Det kan tyde på at den mørke materien spilte en rolle da universet oppsto. Men det er stadig et stort problem at vi ennå ikke vet hva den mørke materien egentlig er. Samtidig kan det finnes andre ukjente fødselshjelpere, for eksempel de svarte hullene.

Kan vi regne med svar?

Med en ny generasjon teleskoper, både i rommet og på Jorden, bør det bli mulig i løpet av en tyve års tid å se så langt tilbake mot big bang at vi kan følge dannelsen av de første galaksene. Sammen med mer kunnskap om mørk materie kan det kanskje løse gåten.

Les også

Kanskje du er interessert i...

FÅ ILLUSTRERT VITENSKAPS NYHETSBREV

Du får ditt gratis spesialtillegg, Vår Ekstreme Hjerne, til nedlasting straks du har meldt deg på nyhetsbrevet.

Fant du ikke det du lette etter? Søk her: