Da verdens grunnvoll ble lagt

Bibelen forteller at en gang, i Begynnelsen, var det et ord.  Det kom fra Gud, og det var Gud.  Det kom vel fra Han, da, på en eller annen måte. 

Vi må begynne et sted.  For noe har begynt.  Den begynnelsen som det kanskje er mest naturlig for oss i våre dager å snakke om, er en hendelse som ligger mellom 13 og 14 milliarder år tilbake i tid, og som er ulikt alt annet vi kjenner til.  Selve 'rommet' ble til da denne hendelsen fant sted.  For noen år siden sendte man opp en satellitt med noen gyroer i polbane rundt Jorden, for å sjekke noen teorier, og måle hvordan rommet ('verdensrommet') er 'tregt': http://einstein.stanford.edu/.  Jorda drar det med seg rundt når den spinner.  'Ingenting' er noe, og det kan måles!  

Universet utvider seg.  Om vi oppsummerer hva vi vet om hvordan de nesten utallige objektene i Universet beveger seg, og vi skrur tiden bakover, ser det ut for at en gang for veldig lenge siden var det hele samlet sammen på ett sted.  Begynnelsen tok altså form av et digert 'smell', en eksplosjon.  Hva skal man kalle det?  Det oppstod i et 'punkt', og så har det blitt veldig stort.

Hva var det som 'smalt'?  I starten på begynnelsen var det som om 'alt' ble veldig stort veldig fort - mye raskere enn etterpå.  Rommet utvidet seg og tok med seg smellet utover.  Det fins ikke noe sammenlignbart.  En utvidelse med et forholdstall før og etter, på noe slikt som 78 nuller foran komma, på godt under ett sekund.  Og det utvidet seg mye raskere enn lyset går nå for tiden, faktisk kanskje omtrent 30 000 000 000 000 000 (16 nuller) ganger raskere enn nå.  Denne starten på begynnelsen er neimen ikke enkel å bli klok på.

Helt i begynnelsen fantes det jo ikke galakser eller stjerner.  Det var én kule, av varm plasma, og før det var kula av elementærpartikler fordi temperaturen var for høy til at vanlig materie kunne eksistere, og før det igjen var det enda værre.  Forholdene var eksotiske.  Forhold som har med kvantefysikk å gjøre førte til at det fantes en slags 'kornethet' i Universet på et veldig tidlig tidspunkt.  Denne kornetheten kommer til syne på bildet øverst på siden.  Litt tettere områder skulle bli åstedet for dannelsen av stjernetåker og galakser.  Litt åpnere områder skulle bli til store tomrom - de ble 'forstørret opp' etterhvert, i og med at alt ble forstørret opp, veldig kraftig, i starten.  Men det er mer.  Midt oppi dette med stråling og materie, viser det seg at at en helt annerledes type usynlig materie finnes.  Det eneste vi vet om den er at den er tung, at den har tyngdekraft, og at den altså trekker på ting.  I denne skapelsen som var i ferd med å bli til, fantes et slags 'nettverk' av 'strenger' som gjerne var plassert omtrent der materien var tettest.  Kanskje var det denne substansen som styrte eller forsterket denne kornetheten slik at disse tettere områdene kunne oppstå, og at den hadde å gjøre med den kvantefysikken som styrte Universet i starten.  Og attpåtil finnes det en type usynlig 'energi' der ute.  Den har det motsatte av gravitasjon - 'antigravitasjon', og det er alt vi vet om den.  Kanskje denne energien har vært det som har forårsaket de litt 'tommere' områdene, ettersom den skyver massen fra seg, og senere gjorde de litt tomme områdene tommere og større.  Det virker jo logisk at hvis en blander ei kule med all vanlig materie i universet med 1) store mengder mørk materie (ca 95% av all masse er mørk), og, 2) store mengder mørk ('ukjent') energi, med negativ gravitasjon, vil Universet, denne kula, med alt dette innholdet, ekspandere eksplosivt - veldig raskt.  Hvilket det visselig gjør.  Det ekspanderer faktisk raskere og raskere, som om det fremdeles 'eksploderer'.  Det finnes en kraft der som skyver Universet fra hverandre, og enorme strenger som blir lenger og lenger mens de holder galakser og stjernehoper samlet.

Vi skjønner at en galakse veier litt.  Men SÅ tung?  Det er mulig å regne ut omtrent hvor mange stjerner som fins i denne galaksen, og i neste omgang hvor kraftig tyngsdekraften fra denne galaksen burde være, men det blir ikke på langt nær nok til å forvrenge lyset fra galaksene som ligger bakom slik denne gjør.  Flere av dem blir også vist flere ganger.  Her er det en masse tyngde som ikke syns.  Derfor kaller vi det 'mørk materie'.  For det må jo finnes noe der?

Hva nå dette 'noe' enn måtte være, har man prøvd å kartlegge veldig grovt hvordan kilden til denne merkelige tyngdekraften er fordelt, og det dukker opp en slags kjempediger 'cellestruktur', der materien ligger i strenger, som i en svamp, litt såpeskum, eller i en klump med reinlav, bestående av en masse strenger som er sammenføyd i knutepunkter.  Det virker som om denne mørke materien har samlet sammen vanlig stoff og forårsaket at dette har 'klumpet seg sammen' (kollapset) og dannet alle galaksene og stjernene, og galaksene har en tendens til å ligge på rekke og rad langs disse strengene av mørk materie.  Og inni 'boblene' ligger kjempemessige tomrom.  På 'Deep Field' bildet lengre ned på siden ('Fins det noen slutt noe sted...') vil du finne denne bobletendensen hvis du ser litt nøye etter.

Disse to fenomenene, mørk materie og mørk energi, er rare.  Men dette er hva vi ser.  Omtrent sånn ble selve Universets fundament lagt.  Etter den aller første fasen i 'Smellet', kom dannelsen av elementærpartikler - fremdeles rimelig eksotisk.  Vi vet litt om hvordan de generelle forholdene var på den tiden, og hvordan de har utviklet seg siden.

Her er det jo noen stjerner også, for ellers hadde ikke tåka vært synlig. Men sånn ser en mørk gasståke ut når det skinner lys på den. Og Universet kort etter smellet var en sånn mørk sky, bare nesten kulerund, med den samme 'kornetheten' som tidligere, og mye, mye større enn denne. NASA/STScI

Vi fikk altså materie - 'noe som er noe'.  En del av den voldsomme energien i smellet tok form av materie, og en annen del ble frigitt av den varme materien i form av stråling, som kunne unnslippe den ekspanderende kjernen i smellet, og ettersom energi kunne unnslippe materien, kunne den kjøles ned.  Det ble dannet plasma, en skinnende, hvitglødende 'suppe' av hydrogen- og heliumkjerner, og elektroner og andre elementærpartikler, og smellet begynte å ta form av en stor, ekspanderende, kuleformet(?) lysende sky som etterhvert ble så kjølig at den ble til en gassky, sånn som i de mange stjernetåkene som fins utover i verdensrommet.  Og fordi den fortsatte å kjøles ned, forsvant også gløden.  Universet 'sloknet'.  Og så var det ikke synlig lys her lenger.  Nå snakker vi om 350 000 til 400 000 år etter starten.

Så var det ikke synlig lys her lenger, men en kjempediger gassky med 'kornethet', som kanskje var utløst av fordelingen av mørk energi og mørk materie - noe kvantegreier.  Og der det var materie, var det tyngdekraft, og der det var skyer, ble det med tiden mer skyer, og vi fikk stadig mer fortettede områder av gass, som begynte å kollapse under sin egen vekt.  Vi fikk himmellegemer bestående hovedsaklig av hydrogen og helium, og ettersom de vokste ut av gasskyene de ble dannet av, ble de oppvarmet.  Og når materie blir varmt, begynner det å stråle.  Først fornemmer du varmen, så blir materien rødglødende, så gløder den mer intenst, i gult, så i hvitt.  Og når et himmellegeme med mye hydrogen blir tilstrekkelig stort og tilstrekkelig varmt, vil noe skje inni kjernen - hydrogenatomene blir 'trykket sammen' til heliumatomer, og vi får en atomkjernereaksjon som utvikler veldig mye energi, og legemet blir ekstremt varmt på veldig kort tid.  Den digre kula begynner å koke, og blir etterhvert veldig, veldig varm.  Vi får ei stjerne som begynner å skinne - først uregelmessig og voldsomt, senere i form av en jevnere 'brann'.

Så var ikke Universet mørkt lenger.  Lyset denne gangen var kanskje ikke så voldsomt som i starten, men stjernene skulle komme til å brenne veldig lenge.  Noen av de stjernene som ble født på denne tiden skinner ennå.

Tomrommene i Universet forble tomme.  Stjernene ble ikke dannet enkeltvis, men i 'skyer'.  Det ble dannet store systemer, 'hoper', og der antallene var veldig store, endret 'stjerneskyene' karakter, og vi fikk lysende skyer med flere milliarder stjerner - galakser.

Ettersom tiden gikk, kolliderte mange av dem, og dannet større galakser.  Vi snakker jo ikke om å 'krasje', men når to galakser passerer gjennom hverandre, vil gravitasjonsfeltene deres sørge for at de blandes, og ofte blir det én galakse etter en stund.  Vår egen, Melkeveien, består av mange sånne.  Vi kan 'se' det, fordi mange av stjernene fra disse 'smågalaksene' fremdeles har mye av farta de hadde før vi møttes. Bevegelsen finns der ennå.

Dette 'noe' var altså ganske lite i starten, men har med tiden blitt kjempestort.  Det blir regulert av en rekke naturlover, og har funnet en slags balanse i en skapning som er helt rå.  

Noe som ligner en eksplosjon med opphav i 'intet' har altså resultert i 'substans'.  Sånn som det ser ut, sitter vi altså igjen med 116 grunnstoffer, alle bygget av de samme elementærpartiklene, som utgjør all fysisk materie i vår tilværelse.

Sånn ser ei stjerne ut inni. En gang for lenge siden ble det slutt på drivstoffet som gjorde at den skinte, og dermed sluknet den. Så falt den sammen under sin egen vekt. Men i de ytre sonene av stjerna fantes det jo mye brennbart materiale som ikke hadde brent før. Nå kom det også under trykk, og voldsom varme, og så gikk det av - ganske store mengder, samtidig. Resultatet ble et kjernefysisk inferno der den døende stjerna for en stakket stund lyste sterkere enn hele resten av Melkeveiens myriader til sammen. Og vi fikk dannet store mengder av radioaktivt 'slagg' bestående av hele spekteret av grunnstoffer som finnes i universet.

Siden det hele startet, har Universet sett flere generasjoner av stjerner dannes, tenne, brenne opp de stoffene som fins tilgjengelige i en slags kjernefysisk 'brann' (fusjon), og så ende sine 'liv'.  'Små' stjerner slukner.  Store stjerner, derimot, kommer til et punkt der de blir ustabile, og noen blir så ustabile at de kollapser, for så å 'gå av' i en kjempeepslosjon, og store deler av stjerna slynges ut i rommet.  Men disse 'vrakrestene' består ikke bare av hydrogen og helium lenger, men av alle grunnstoffene i det periodiske system.  Det skjer mye inni en supernova.  Vi får skyer av høyradioaktivt slagg, med en tilsats av stoffer som ikke fantes i begynnelsen: 'støvkorn'.  Stoffer med fast form, og ellers andre egenskaper enn gassene fra begynnelsen.  Nå blir de spredt utover store områder.

Stjerner som ble 'født' fram fra skyer med supernovaslagg i er litt annerledes enn de aller første første stjernene.  De består jo blant annet av materiale fra gamle stjerner som allerede har fullført sin livssyklus.  Disse stjernene dannes av store mengder hydrogen og helium som opprinnelig kom fra smellet, slik som 1.generasjonsstjernene, men disse inneholder i tillegg et islett av slagg, eller 'støv'.

I dette bildet ble selve stjernen tatt bort, slik at alle de tusener av små objekter som går i bane rundt den blir mer synlige.  Gasskyen som var rundt stjernen i starten har forlengst blåst vekk.  Det som finnes av materiale omkring denne stjerna er mengder av støv, og små og store verdener av stein og is. 

Hvem veit åssen dette har skjedd.  Kanskje er dette et bilde av et par 'lavadråper' som har størknet etter at de kolliderte i ganske langsom fart.  Det er i hvert fall 'slagg' - det er ikke en del av gassen fra smellet i begynnelsen vi ser på her.  Mens den fremdeles var 'ustørknet', har den tydeligvis sopt med seg endel mindre fragmenter i sin bane rundt solen, men det meste av dette er nok lenge siden også.  Denne bittelille asteroiden, som bare måler noen få hundre meter fra den ene enden til den andre, har kanskje ikke opplevd så mye siden denne tiden, da Solen og planetene ble 'født', en gang for lenge, lenge siden. Jaxa