Sponseret af Danmarks Frie Forskningsfond

Danmarks Frie Forskningsfond har betalt for produktionen af dette indhold.

Kæmpe forstørrelsesglas skal se galaksernes fortid
For 12 milliarder år siden sendte dengang unge galakser lys ud, som nu kan ses fra Jorden. Ikke med det blotte øje. Ikke engang med teleskoper. I stedet kan de observeres ved hjælp af naturens egne forstørrelsesglas: gravitationslinser.

Her ses en gravitationslinse, der splitter en kvasars lys til fem billeder. (Foto: NASA, ESA, og A. Feild (STScI))

Her ses en gravitationslinse, der splitter en kvasars lys til fem billeder. (Foto: NASA, ESA, og A. Feild (STScI))

 

Det er fjerne galakser, der kan give os viden om universets begyndelse. Lyset fra de galakser der ligger langt væk, har vandret i milliarder af år før det når os. Jo længere væk galaksen er, jo længere tilbage i tiden kommer lyset fra.

Lyset bringer vigtig information om præcis hvilke metaller og kemiske elementer galakserne består af. Hvert eneste grundstof har sin egen farve, hvis man lader lyset passere et spektrometer. Kan man opfange lyset fra en galakse, der ligger 12 milliarder lysår væk, kan man altså 'se' hvad den bestod af for 12 milliarder år siden, dengang den endnu var helt ung.

»Ved at se på andre galakser end vores egen, kan vi blive klogere på hvordan galakser opstår og udvikler sig. Vores viden i dag er baseret på de tungeste og klareste galakser, men for at forstå detaljerne, må vi også se på de små dværggalakser i det tidligere univers,« forklarer Lise Bech Christensen, lektor på Dark Cosmology på Niels Bohr Instituttet.

Hun har for nyligt modtaget en større bevilling til projektet 'Galaxy building blocks: Dwarf galaxies at high redshifts', der går ud på, at studere dværggalakser, og på den måde supplere med nye detaljer til den viden vi allerede har i dag fra de større galakser. Udfordringen er, at det lys de små galakser udsender er for svagt til at kunne ses fra Jorden med den nuværende teleskop-teknologi. Men det er der råd for.

Naturligt kosmisk teleskop

Når en dværggalakse – en let lyssvag galakse – er placeret bagved en hob af store tunge galakse skulle man tro, at hoben ville skygge for lyset. Men i stedet sker der det, at lyset fra den lille galakse bøjer som et resultat af tyngdekraften fra de tunge galakse hobe, og bevæger sig udenom i en bue, inden det rejser videre. På den måde kan lyset stadig opfanges fra Jorden. Ofte i flere udgaver fordi lyset splittes og sendes i hver sin retning, når det bøjes.

Fakta

Lise Bech Christensen har modtaget en bevilling på næsten 6,5 mio. kr. fra Det Frie Forskningsråd til forskningsprojektet 'Galaxy building blocks: Dwarf galaxies at high redshifts'. Der er tale om en af de såkaldte YDUN-bevillinger til danske forskertalenter.

Oven i købet kan en gravitationslinse, lidt forsimplet sagt, fungere som en slags forstørrelsesglas. Når lyset bøjer og fordeler sig over en større overflade, opstår der den optiske effekt, at lyset virker stærkere.

»Hvis vi skal observere en dværggalakse gennem en gravitationslinse, kan vi faktisk se mere lys, end hvis det bliver sendt direkte. Derfor kan vi se objekter, der er 20 til 50 gange svagere end vi ellers ville se,« forklarer Lise Bech Christensen.

Dværggalakser skal vise detaljerne

Selvom gravitationslinser har været observeret i 35 år, er det først inden for de sidste fem år, at der for alvor er kommet fokus på at bruge dem som kosmiske teleskoper til at undersøge meget fjerne galakser.

»Vores viden indtil nu er baseret på de tungeste og klareste galakser, men det giver ikke nødvendigvis det fulde billede af, hvad der sker, når galakser dannes. Det kan studiet af relationerne mellem dværggalakser og galaksehobe give os et bedre indblik i,« fortæller Lise Bech Christensen.

Man mener, at de tidligste store galakser, som blev dannet i løbet af de første millioner år efter Big Bang opstod når små galakser i urtågen stødte ind i hinanden og smeltede sammen. Med gravitationslinser har man nu et redskab til at studere galakser fra forskellige tidspunkter helt fra 10 til 12 milliarder år tilbage og frem til nu. Det kan være, at der er andre processer der også gør sig gældende i dannelsen af galakser.

Einstein forudså effekten

Da Einstein beskrev sin relativitetsteori for lidt over hundrede år siden forudså han gravitationseffekten. Men han mente samtidig, at det aldrig ville blive muligt at se effekten i praksis.

Det viste sig forkert. I 1937 fastslog astronomen Fritz Zwicky, at det burde kunne lade sig gøre ved at se en tydelig gravitationseffekt ved at observere tunge galakse hobe. I 1979 kom det endelige bevis, da en kvasar (et sort hul med en omkringliggende skive af gas) blev synlig med to afbildninger.

Man kan få bedre billeder i år 2024

I dag kan selv store teleskoper kun tage billeder af små galakser som udsendte deres lys for 10 milliarder år siden. Hvis man vil undersøge sammensætningen af grundstoffer, skal man bruge et endnu større teleskop, og det findes ikke i dag.

I år 2024, er et nyt kæmpe teleskop projekteret: The European Extremely Large Telescope (E-ELT). Ved at korrigere de billedforstyrrelse som luften på Jordens atmosfære er skyld i, vil man kunne få et meget klarere billede, end det er muligt med de teleskoper vi har i dag.

Nyhed: Lyt til artikler

Du kan nu lytte til udvalgte artikler herunder. Du kan også lytte til de oplæste artikler i din podcast-app, hvor du finder dem under navnet 'Videnskab.dk - Lyt til artikler'.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på vores Instagram-profil, og læs om de nedenstående prisvindende billeder af stjernetåger og stjernefabrikker her.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med omkring en million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk