Allerede før en gruppe amerikanske forskere holdt pressemøde i går, svirrede rygterne blandt astrofysikere om, at noget stort var på vej.
Og rygterne talte sandt. De amerikanske forskere fra det såkaldte BICEP2-samarbejde annoncerede, at de havde været i stand til at måle signaler, som strækker sig helt tilbage til universets fødsel for omkring 14 milliarder år siden.
»Hvis det virkelig holder, er det en af de største opdagelser i de sidste 100 år,« jubler Niels Obers, som er professor på Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet.
LÆS OGSÅ: ‘Forskerne svarer på stort og småt om årets astro-gennembrud’
‘De første rystelser af Big Bang’
Det er nye data fra et avanceret radioteleskop på Sydpolen, som har fået astrofysikere verden over på den anden ende.
Ifølge de amerikanske forskere bag opdagelsen, repræsenterer radioteleskopets data de første billeder af såkaldte ’gravitationsbølger’ – krusninger i rumtiden. Disse bølger er også blevet beskrevet som ‘de første rystelser af Big Bang.’
Hvis opdagelsen viser sig at være korrekt, er der ifølge forskerne tale om de første direkte data fra skabelsen af universet.
»Det er fantastisk, at 14 milliarder år efter Big Bang kan vi stadig kigge tilbage på de første øjeblikke af skabelse og lære noget af det,« siger en af fysikerne bag opdagelsen, James Bock fra det amerikanske California Institute of Technology til avisen Wall Street Journal.
Støtter teori om kosmisk inflation
Hidtil har forskerne haft masser af teorier og kun få fakta om universets skabelse. Men hvis den nye opdagelse viser sig at være korrekt, er den ifølge forskerne det første direkte bevis, som støtter teorien kendt som ’kosmisk inflation’.
Kosmisk inflation er et fænomen, der forekom splitsekunder efter universets fødsel – Big Bang – og som fik universet til at udvide sig med enorm hastighed.
»Kosmisk inflation er et fænomen, som vi aldrig har haft evidens for, men vi har været næsten sikre på, at det har forekommet. Inflationen giver for eksempel anledning til små ujævnheder i universet, som siden er vokset og blevet til stjerner og galakser og i sidste ende til os selv,« forklarer Steen Hannestad, som er professor ved Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.
Han er ligesom flere andre fysikere begejstret over den nye opdagelse.
»Jeg er meget begejstret. Man skal passe på med hvad man siger, men på mange måder er det større, end da man opdagede Higgs-partiklen.«
»Men det er ikke noget som kuldkaster vores teorier – tværtimod er det en bekræftelse af den teori, som i forvejen var den mest gængse teori om universets skabelse. Men det er stadig er en meget stor ting,« siger professor Steen Hannestad.
Forudsagt af Einstein
Gravitationsbølger blev forudsagt allerede af fysikeren Albert Einsteins berømte relativitetsteori, men det er første gang forskerne har været i stand til at finde bevis for deres bidrag til universets skabelse.
Både Steen Hannestad og Niels Obers påpeger dog, at der skal flere undersøgelser til, før de er fuldstændig overbeviste om, at forskerne virkelig har fundet bevis for gravitationsbølger.
Men de foreløbige resultater ser lovende ud, mener Steen Hannestad.
»Jeg har kigget deres offentliggjorte data igennem, og det ser meget solidt ud, hvad de er er kommet frem med. Så det ser helt bestemt ud til at være rigtigt, men det skal helst bekræftes af andre eksperimenter, før man kan være helt sikker,« siger Steen Hannestad.
En svag glød fra Big Bang
Men hvordan har forskerne egentlig fundet frem til gravitationsbølgerne?
Forskerne forklarer, at BICEP2-teleskopet på Sydpolen igennem seks år lavet observationer af den kosmiske baggrundsstråling – det vil sige mikrobølger, som kommer fra rummet.
Ifølge en pressemeddelelse fra det amerikanske Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kan den kosmiske baggrundstråling beskrives som »en svag glød fra Big Bang« – altså efterladenskaber fra universets fødsel.
Forskerne har målt på orienteringen af mikrobølgerne – eller de har med fysikernes ord søgt efter ’B-mode-polariseringen’ på den kosmiske baggrundstråling.
Derfor foregår målingerne på Sydpolen
Denne type eksperimenter er meget svære at foretage, fordi målingerne af den kosmiske baggrundsstråling meget let kan blive forurenet – for eksempel af skyer og regnvand, forklarer Steen Hannestad fra Aarhus Universitet.
»Vand er effektivt til at absorbere mikrobølger – det er det, man udnytter i en mikrobølgeovn. Men det betyder altså, at målinger af den kosmiske baggrundsstråling kan blive forstyrret.«
»Så man vil gerne placere sit udstyr et sted med så lidt vand som muligt. Det er derfor, de har foretaget målingerne på Sydpolen – det er det tørreste sted på Jorden,« forklarer Steen Hannestad.
Mønstre viser bølger fra det tidlige univers
De amerikanske forskere har i deres målinger af den kosmiske baggrundstråling fundet frem til mønstre, som, de mener, bærer klare tegn på at være gravitationsbølger.
»Dette er den første direkte billede af gravitationsbølger på den oprindelige himmel,« siger co-lederen af forskningsprojektet Chao-Lin Kuo i en pressemeddelelse fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Professor Niels Obers fra Niels Bohr Instituttet forklarer, at tidligere eksperimenter allerede har fundet evidens for, at gravitationsbølger eksisterer.
»Det interessante er at ikke, at vi får bevist, at gravitationsbølger eksisterer, for det havde vi allerede nogle hentydninger på, at de gjorde. Det specielle er, at det ser ud til at være gravitationsbølger, som kommer fra oprindelsen af vores univers – lige efter Big Bang.«
»Så det er ret vildt, at vi får en slags budskab fra dengang universet opstod,« siger professor Niels Obers.
Planck-teleskop fandt ikke gravitationsbølger
Eftersom det har været forudsagt i årtier, at der kunne eksistere gravitationsbølger fra universets skabelse, har forskere verden over længe været på jagt efter tegn, som kunne bekræfte, at de fandtes.
»I princippet handler det her om, at måle den effekt, som Einsteins teori faktisk forudså ville eksistere i universet. Jeg synes, det er en meget smuk bekræftelse af det, man kan komme frem til ud fra et rent teoretisk ræsonnement – at det hele i sidste ende ser ud til at falde på plads.«
Niels Obers, professor
Så sent som sidste år annoncerede forskere på baggrund af data fra rumteleskopet Planck, at deres data ikke kunne bekræfte eksistensen af gravitationsbølger fra universets fødsel, fortæller Steen Hannestad fra Aarhus Universitet.
»Det er klart, at andre projekter også har kigget efter gravitationsbølger fra det tidlige univers – specielt har Planck kigget efter dem.«
»Planck har brugt en anden måde til at måle på, men de har altså ikke kunnet finde tegn på gravitationsbølger. Men det er ikke fuldstændig klart, hvorfor der uoverensstemmelse mellem de to resultater, eller om der overhovedet er uoverensstemmelse, når vi får kigget på detaljerne,« siger Steen Hannestad fra Aarhus Universitet.
Nu får danske forskere travlt
Flere danske forskere er involveret i Planck-projektet, og professor Niels Obers påpeger, at de nu får travlt med at finde svar på, hvorfor målingerne fra rumteleskopet Planck og BICEP2-teleskopet når frem til forskellige resultater.
»Der er flere forskere fra Niels Bohr Instituttet, som spiller en meget vigtig rolle i Planck-eksperimentet. Så de får meget travlt i de kommende måneder med at se, om de kan bekræfte opdagelsen af gravitationsbølger,« siger Niels Obers, som er professor ved Niels Bohr Instituttet ved Københavns Universitet.
Nu får fysikken langt højere energi
De danske forskere påpeger, at den nye opdagelse også bekræfter en dyb forbindelse mellem den såkaldte kvantefysik og almen relativitet.
Og så åbner opdagelsen et vindue til en fysik, som foregår med en langt højere energi, end hvad forskerne hidtil har håndteret, påpeger Steen Hannestad.
»For mig at se er det vigtigste ved opdagelsen, at man nu har flyttet vores forståelse af fysikken, og på længere sigt vil det føre fysikken ind i en energiskala, som er mellem 1.000 og 10.000 milliarder gange større end det, vi hidtil har været i stand til at arbejde med. Så det vil flytte vores forståelse af grænserne for universet,« slutter Steen Hannestad.
Video fra Nature, som forklarer de nye resultater:I denne video kan du se den overvældende reaktion fra Stanford-professoren Andrei Linde, da han får at vide, at BICEP2-eksperimenterne formentlig har fundet beviser for gravitationsbølger. Andrei Linde bliver anset som en af fædrene til teorien om kosmisk inflation – en teori, som den nye opdagelse understøtter. Video; Stanford University
Denne artikel er blevet opdateret den 18. marts kl. 16 med yderligere informationer og billeder.
