Gigantisk: En af universets største strukturer opdaget

Føler du dig lillebitte, når du ser op på stjernerne i vores lokale galakse Mælkevejen?

Så prøv at tænke endnu større. Cirka 650 millioner lysår eller 6.149.474.807.177.520.000.000 km. En størrelsesorden, som kan få Mælkevejen til at ligne en ubetydelig lille plet i universet.

Så stor er den opdagelse, som indiske forskere netop har gjort. Fire milliarder lysår borte fra Jorden har de opdaget en gigantisk samling af galakser – en superhob – som er en af de største strukturer, vi kender i universet.

»Det er vildt at finde et så ubegribeligt stort objekt. Vi begynder at lære om ting på en meget større skala,« siger Charles Louis Steinhardt, som forsker i kæmpegalakser ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet, men ikke har været med til at lave den nye undersøgelse.

Stor, større, størst..

Galakser er samlinger af stjerner. Disse stjernesamlinger kan hobe sig sammen i kæmpestore klynger – kendt som galaksehobe – der kan indeholde tusindvis af galakser.

Men galaksehobene kan også samle sig i endnu større grupper, kendt som superhobe. Superhobe er bundet sammen af tyngdekraften, og det er de største sammenhængende strukturer, vi kender i universet.

Den nyopdagede superhob har fået navnet ’Saraswati’ og strækker sig over 600 millioner lysår på tværs. I et nyt studie anslår forskerne, at ’Saraswati’ vejer, hvad der svarer til 20 millioner milliarder gange Solens masse.

»Hidtil har man kun fundet få superhobe af sammenlignelig størrelse,« siger førsteforfatteren på det nye studie, Joydeep Bagchi fra det indiske Inter University Centre for Astronomy & Astrophysics i en pressemeddelelse.

Han tilføjer, at ’Saraswati' også udmærker sig ved at befinde sig længere borte fra Jorden end andre kendte, store superhobe.

Superhoben er en tidsmaskine

Den store afstand betyder, at man kan udnytte superhoben som en slags tidsmaskine. Når vi observerer lyset fra ’Saraswati’ på Jorden, har det nemlig rejst igennem universet igennem hele fire milliarder år, før det svage lys når ned til astronomernes kikkerter.

»Når vi ser på superhoben, ser vi den i virkeligheden sådan, som den så ud for fire milliarder år siden. Dengang var universet kun 10 milliarder år gammelt. Det er det tidligste tidspunkt, man har observeret en superhob, som er så stor,« forklarer Charles Louis Steinhardt fra Københavns Universitet.

Dermed kan superhobe som Saraswati også være med til at lære os om, hvordan universet er blevet skabt og har udviklet sig, påpeger Charles Louis Steinhardt.

Alting startede som klumper

En populær teori lyder, at universet oprindeligt var en slags tyk, ensartet suppe. Efter Big Bang – startskuddet på universet – begyndte suppen at udvide sig. Nogle steder i suppen var der bittesmå ’klumper’, og disse klumper skulle viser sig at blive meget vigtige, forklarer Charles Louis Steinhardt.

»Grunden til, at de er vigtige er, at alle strukturer i universet er vokset ud af disse klumper. Klumperne betød, at der nogle steder i universet var en smule ekstra materiale, og det ekstra materiale samlede sig i større og større strukturer på grund af tyngdekraften. Og i sidste ende blev det på et tidspunkt til en superhob,« forklarer Charles Louis Steinhardt.

Eftersom det tager meget lang tid for et objekt så stort som en superhob at udvikle sig, er det ifølge visse teorier slet ikke muligt for superhobe at eksistere så tidligt i universets historie, som Saraswati gør, forklarer Charles Louis Steinhardt.

Det tager tid at skabe noget stort

Dermed tvinger den nye opdagelse af superhoben astronomerne til at genoverveje visse modeller for universets skabelse.

»Vi ved, at superhoben var skabt, da universet var 10 milliarder år gammelt. 10 milliarder år er frygtelig lang tid, men når man skal have skabt så gigantisk et objekt, er det i virkeligheden kortere tid, end hvad nogle teorier forudsiger muligt. Så vi kan bruge opdagelsen til at sige: Vi ved i hvert fald, at vores teorier skal tillade, at en struktur af denne her størrelse skal kunne blive skabt på højst 10 milliarder år,« siger Charles Louis Steinhardt.

Han forklarer, at man kan måle, hvor gammelt lyset fra superhoben er, ved at se på, hvor meget lysets bølgelængde er blevet strakt ud, mens det rejser gennem universet – et fænomen kendt som rødforskydning, som du kan læse mere om i denne artikel.

Kan give viden om mørk energi

Flere forskere påpeger samtidig, at de håber, at opdagelsen af Saraswati kan være med til at give ny viden om to fænomener, som i øjeblikket er omgærdet af stor mystik for forskerne: Mørkt stof og mørk energi.

• Mørkt stof er en ukendt form for stof, som fysikerne hverken kan måle eller indfange, men beregninger tyder på, at mørkt stof udgør omkring 25 procent af universet – fem gange så meget, som det almindelige, synlige stof, vi kender fra vores hverdag.
• Mørk energi er omgærdet af ligeså stor mystik og uvished som mørkt stof til trods for, at det ventes at udgøre en endnu støre andel af universet. Fysikerne kan regne ud, at den mørke energi må findes, fordi vi kan observere, at universet udvider sig med større og større hastighed. Den kraft, som får universet til at udvide sig stadigt hurtigere – og altså virker modsat tyngdekraften – har fysikerne således døbt mørk energi.

Ifølge en kendt teori begyndte den mørke energi at accelerere universets udvidelse netop omkring det tidspunkt, hvor superhoben Saraswati kan observeres – altså for omkring fire milliarder år siden, forklarer Charles Louis Steinhardt.

»Grunden til, at opdagelsen af superhoben er så interessant, er, at den giver os en ny måde at undersøge, hvad mørkt stof og mørk energi er for noget,« siger Charles Louis Steinhardt.

Dermed kan den store superhob måske være med til at løfte noget af sløret for nogle af de største mysterier inden for fysikken.

Den nye opdagelse af superhoben er foreløbigt offentliggjort på internetserveren arXiv og vil ifølge en pressemeddelelse snart blive trykt i det videnskabelige tidsskrift Astrophysical Journal.