Et af universets største mysterier vækker hed debat

En af de mest uventede opdagelser i astronomien er, at universet ser ud til at udvide sig stadigt hurtigere.

Ifølge den klassiske Big Bang-teori burde udvidelsen ellers langsomt blive bremset af tyngdekræfterne mellem galakserne. Men i 1998 foretog astronomer målinger, der kunne fortolkes som tegn på det modsatte: At udvidelsen accelererer.

Det rejste imidlertid et stort spørgsmål. En accelererende udvidelse kræver en hidtil ukendt, frastødende energi, som ikke optræder i den kendte fysik.

Den blev døbt ’mørk energi’ – ganske enkelt, fordi man hverken dengang eller nu har nogen idé om dens natur. Vi kan kun registrere den indirekte gennem universets tilsyneladende accelererende udvidelse.

I dag er mørk energi en central del af den moderne kosmologi. Ifølge vores nuværende model består universet af:

• 5 procent almindeligt stof
• 27 procent mørkt stof
• 68 procent mørk energi

Vi ved heller ikke, hvad mørkt stof er. Det kan kun registreres gennem den tyngdekraft, det udøver. Derfor står vi i den bemærkelsesværdige situation, at vi ikke ved, hvad 95 procent af universet består af.

Mørk energi er langt den største af de ukendte komponenter. Derfor er det heller ikke så mærkeligt, at astronomer vender tilbage til de oprindelige målinger for at undersøge, om de nu også viser, at universets udvidelse accelererer.

For hvis målingerne er blevet fortolket forkert, eksisterer mørk energi måske slet ikke.

Så hvor sikre er de målinger, der har ført til begrebet mørk energi? De seneste år har det spørgsmål skabt så intens debat mellem forskergrupper, at der tales om en krise i kosmologien.

Sydkoreanske astronomer udfordrer teorien

De oprindelige målinger er for nylig blevet udfordret af et hold astronomer fra Yonsai University i Sydkorea.

I 2025 offentliggjorde de en undersøgelse, som de mener viser, at man kan fortolke målingerne på en måde, så de ikke kan tages som bevis for, at universet udvider sig stadigt hurtigere.

For at forstå deres argument må vi se på målemetoden, der er baseret på observationer af en lang række supernovaer i fjerne galakser.

Man valgte kun at observere supernovaer af type 1a, fordi de har en meget vigtig egenskab, som gør, at de kan bruges som en slags kosmiske afstandsmålere.

Denne type supernovaer opstår, når hvide dværgstjerner tiltrækker stof fra en ledsagestjerne. Derved bliver den hvide dværg tungere, og når den når en ganske bestemt masse på 1,4 gange Solens masse, eksploderer den.

Det er netop denne egenskab, der gør denne type supernovaer så velegnede at bruge til at måle afstand, fordi alle eksplosioner sker på nøjagtig samme måde, så alle udbrud er ens og dermed udsender samme mængde lys. Andre typer supernovaer har meget forskellige lysstyrker.

Sådan bruger astronomer Type 1a supernovaer som afstandsmålere

Og nu bliver det lidt teknisk, men hæng på:

Type 1a supernovaer lyser så stærkt, at de her fra Jorden kan observeres over afstande på flere milliarder lysår.

Det betyder, at lyset fra eksplosionen har været flere milliarder år undervejs, før det er nået frem til teleskoperne på Jorden.

Men på denne mange milliarder år lange rejse har universet udvidet sig, og det betyder, at når vi modtager lyset fra eksplosionen, så er alle bølgelængder forøget – man siger, at lyset er rødforskudt.

For at tage et eksempel:

For 3,8 milliarder år siden havde universet kun 75 procent af sin nuværende størrelse.

I de 3,8 milliarder år, lyset har været undervejs mod Jorden, har universet udvidet sig så meget, at lyset fra eksplosionen har fået øget sin bølgelængde med over 30 procent på sin vej mod Jorden - lyset er blevet rødforskudt.

I 1998 målte astronomerne lysstyrken og rødforskydningen for en masse supernovaer i fjerne galakser, og hurtigt blev en ting klart:

De målte lysstyrker var op til 10-15 procent mindre end forventet ud fra beregninger foretaget med den klassiske Big Bang-model.

Da vi måler på type 1a-supernovaer, ved vi ret præcist, hvor meget lys der oprindeligt blev udsendt, så når vi måler en mindre lysstyrke end forventet, er den mest nærliggende forklaring, at supernovaerne simpelthen er længere væk end forventet.

I det klassiske Big Bang går udvidelsen jo stadigt langsommere, så den logiske forklaring må så være, at lyset på sin vej mod Jorden har bevæget sig længere end forventet, fordi universet har udvidet sig stadigt hurtigere.

Den alternative forklaring

Men det var her, de koreanske astronomer tog fat, for hvad hvis vores antagelse om, at alle supernovaer af type 1a eksploderer på nøjagtigt samme måde, er forkert?

For mange af de målte supernovaer har lyset været mange milliarder år undervejs, så det kommer fra eksplosioner, der fandt sted i et meget yngre univers. Vi kan derfor ikke være sikre på, at eksplosioner, der skete dengang, var præcis lige så stærke som eksplosioner, der sker i dag.

Da det tager ganske lang tid for en stjerne at udvikle sig til hvid dværg, er der flere gamle hvide dværge i det nuværende univers, end der har været for milliarder år siden, hvor universet var yngre.

Koreanerne mente, at der var tegn på, at ældre hvide dværge giver kraftigere eksplosioner end unge hvide dværge af den type, som var mere almindelige for milliarder af år siden.

Hvis koreanerne har ret

Koreanerne forsøgte nu at undersøge, om antagelsen om, at alle type 1a-supernovaer altid eksploderer med samme styrke, var korrekt.

De mente ud fra deres målinger at kunne konkludere, at eksplosioner, som fandt sted for milliarder af år siden, i gennemsnit var lidt svagere, end de er i dag.

Hvis det er tilfældet, så har vi slet ikke målt, at universet udvider sig stadig hurtigere, men kun en konsekvens af, at eksplosionerne dengang simpelthen var svagere. Altså er der slet ingen grund til at indføre begrebet mørk energi.

Nu begynder diskussionen at blive for teknisk til at komme ind på her, men i hvert fald er de koreanske målinger nu blevet imødegået af et international hold astronomer ledet af astronomer fra University of Southampton.

De engelske astronomer fastholder, at de oprindelige målinger var gode nok, så vi bliver nok nødt til at beholde begrebet mørk energi, selv om vi ikke ved, hvad det er.

Diskussionen er ikke slut

Den koreanske udfordring har naturligvis skabt en livlig debat, som man kan læse om her og her.

Men hele historien viser, hvor afgørende det er at få afprøvet og revurderet målinger og observationer, fordi der normalt indgår så mange antagelser i behandlingen og beregningerne, at der meget let kan ske en fejl.

Men 30. august 2026 blev et teleskop ved navn Nancy Grace Roman-teleskopet sendt op af NASA.

En af dets opgaver er netop at skaffe ny viden om mørk energi, så der vil nok ikke gå mange år, før vi hører nyt om dette gådefulde begreb.