Big Bang

Hvis vi ser omkring os i dag, ser vi et uendeligt stort univers, der er  opbygget af energi og partikler.

Energien kunne for eksempel være al det lys, vi ser fra stjernerne eller vores lamper (eller den skærm du sidder ved lige nu), og partiklerne kunne for eksempel være byggestenene i de atomer, du selv består af. 

Alt, hvad du ser omkring dig, er bygget op af atomer. Atomerne er bygget op af partikler; protoner, neutroner og elektroner. Disse partikler er bygget op af endnu mindre elementarpartikler kaldet kvarker.

Engang, for ca. 13,8 milliarder år siden var der hverken atomer, partikler, eller energi. Der var heller ikke rum og tid, så det er svært at argumentere for at der var noget overhovedet. 

Forskerne tror at der kom en lille bitte ubalance i dette ingenting. Et lille skift på kvanteniveau, der satte en enorm kædereaktion i gang. Fra det ene øjeblik til det andet gik der fra at være ingenting til at være et helt univers. Men det så meget anderledes ud, end det gør i dag. 

Lige da universet blev født, var det ubegribeligt småt. Det fyldte kun et enkelt punkt. Så hvis du tænker, at du skal tage hele det univers, vi har lige nu og presse det sammen til et lille bitte punkt, kan du måske forestille dig at alting skulle ligge MEGET tæt. Når ting bliver presset tæt sammen bliver de også varme, og de nyfødte univers var umådeligt varmt - omkring hundrede kvintillioner grader, hvilket er et 1-tal med 32 nuller bag sig. 

Vi kan slet ikke forestille os noget der er så småt og så varmt. Dengang var hele universet bare en meget varm suppe af kvarker (de elementarpartikler vi nævnte før) og lys, uden nogle af de ting vi kender i dag. Det er svært for forskerne rigtig at beskrive hvad der skete dengang, for når ting bliver så ekstremt tætte, er de svære at beskrive med vores fysiske love, og vi kan ikke rigtig lave eksperimenter, der efterligner det ekstreme miljø der var dengang.  

Men universet udvidede sig. Og det udvidede sig meget, og det udvidede sig hurtigt. Så lad os se lidt på, hvad der skete i takt med at det unge univers blev større. 

Atomerne bliver til

Omkring tre minutter efter Big Bang, havde universet udvidet sig så meget, at det var kølet ned til kun en milliard grader, og kvarkerne kunne samle sig til større partikler. Vi fik dannet de første protoner og dermed de første atomkerner. De første atomkerner, der dannes, er brint, helium og små mængder litium.

Hydrogen, eller brint, er det grundstof, der findes mest af i vores univers. Det er det mindste og simpleste grundstof og består af blot én enkelt proton. Brint er vigtig for os, da det indgår i mange kemiske forbindelser. Blandt andet i det vand, vi drikker, og som findes i cellerne i vores krop. Alt det brint der findes i dag, inklusiv det er der i vores krop, blev skabt her nogle minutter efter Big Bang. 

Lyset bliver sluppet fri

De næste 300.000 år sker der ikke så forfærdeligt meget. Universet udvider sig og bliver koldere. Atomkernerne ligger og svømmer rundt i et varmt plasma, omgivet af elektroner og lys, eller fotoner, der farer rundt mellem partiklerne og interagerer med dem. 

Efter 380.000 år sker der pludselig noget. Universet har nu udvidet sig så meget og kølet så meget ned, at det nu kun er ca 3000 grader varmt - cirka samme temperatur som Solens overflade. Det tillader elektronerne at binde sig til atomkernerne og skabe de første hele atomer, og når det sker, bliver lyset sluppet fri! 

Hvad betyder det? Jo, indtil nu har lyset hoppet rundt fra partikel til partikel, og fra elektron til elektron. Det er aldrig kommet særligt langt, før det stødte ind i en ny partikel. Nu når elektronerne har bundet sig til atomerne, er der pludselig plads til at lyset kan rejse frit i universet. Man siger også, at universet her blev gennemsigtigt.

Det første lys i universet blev altså først udsendt 380.000 år efter universets dannelse. Siden da har noget af lyset rejst i hele 13.8 milliarder år, før det er nået frem til nutiden og til os. Det er det, vi idag kalder den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling.

Den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling kan måles i alle retninger som en slags svag baggrundsstøj i universet. Strålingen når frem til os som mikrobølger – en form for lys, som ikke kan ses med det blotte øje, men som kan måles med særlige instrumenter.

Når vi observere universet, er det næsten altid lys, vi observere, så den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling er det tidligste, vi kan observere i universet. Alt hvad der skete før den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling er noget vi har regnet os frem til, og ikke noget vi har set. Men denne baggrundsstråling kan hjælpe forskere til at blive klogere på både universets alder og sammensætning. Du kan læse mere om lys og hvor vigtigt det er for astronomien på vores side Lys. 

Den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling er et af de stærkeste beviser for, at der har været et Big Bang. Strålingen blev opdaget ved et tilfælde tilbage i 1960’erne, men inden da havde flere forskere beregnet, at der burde være en efterglød fra Big Bang, samt hvilken temperatur denne efterglød måtte have. De første målinger af baggrundsstrålingen stemte godt overens med disse beregninger, og efterfølgende observationer har kun styrket teorien yderligere.

Universets udvidelse

Fra da lyset blev sluppet fri og atomerne samlede sig, havde vi alt hvad vi skulle bruge for at opbygge universet som vi kender det i dag.

Efterhånden som universet udvidede sig og kølede ned, samlede atomerne sig i gasskyer, og fra dem skabte vi stjerner (Stjerner). Inde i stjernerne blev de første atomer, brint og helium, omdannet til større atomer, og disse blev frigivet når stjernerne døde (Stjerner og Supernovaer). 

Stjernerne samlede sig i galakser, som skabte strukturer gennem universet (Galakser). I galakserne, fik stjernerne selskab af mørkt stof, der er med til at holde sammen på galakserne, men som vi endnu ikke ved hvad består af (Mørkt Stof og Mørk Energi).

I det tomme vakuum mellem galakserne er det mørk energi, der hersker. Mørk energi er med til at forstærke universets udvidelse, så det går hurtigere og hurtigere (Mørkt Stof og Mørk Energi).

Omkring 9 milliarder år efter Big Bang var der en gassky med atomer fra både Big Bang og stjernernes død, der kollapsede, og skabte en ny stjerne. Det er den stjerne vi vi i dag kalder Solen, og den blev dannet med et planetsystem, vi i dag kalder Solsystemet (Solsystemet).

På en af Solsystemets planeter, Jorden, samlede nogle af atomerne sig, og skabte de første celler. De celler har siden da udviklet sig til millioner af forskellige former for liv, deriblandt mennesker (Liv i rummet). 

Og nu, i dag, 13.8 milliarder år efter Big Bang sidder jeg og fortæller dig om alle de fantastiske ting, forskerne har fundet ud af om vores univers! Tænk at vi kan lære så meget ved at kigge op på himlen, og tænk engang at alle de utrolige fænomener vi ser i dag alle sammen opstod fra et enkelt punkt. 

Universet vil blive ved med at udvikle sig, og vi ved faktisk ikke hvordan det vil ende! Men du kan læse lidt mere om forskernes teorier på siden om Mørkt Stof og Mørk Energi.