Vad är det accelererande universum?

När någon tittar upp mot den moderna natthimlen är stjärnbilden han eller hon ser annorlunda än den såg ut för tusentals år sedan. Detta beror på att varje stjärna som är synlig från jorden faktiskt rör sig bort från planeten. Forskning har visat att vårt solsystem är en del av ett accelererande universum, där varje stjärna färdas utåt från en central punkt med en ständigt ökande hastighet.

På 1920-talet diskuterade fysiker och astronomer Big Bang-teorin. Detta koncept stipulerar att all materia i universum ursprungligen fanns i en enda, mycket kondenserad form som expanderade utåt för att skapa universum i en händelse som kallas Big Bang. Frågan om huruvida denna initiala expansion upphörde eller pågår var inte definitivt besvarad vid den tidpunkten. Sedan, 1929, tog astronomen Edwin Hubble upp denna fråga när han utvecklade ett sätt att mäta en stjärnas rörelse genom att analysera spektrumet av ljus den sänder ut.

Hubble observerade ett rött skifte – eller förändring i rödfärgat ljus som avges av stjärnor – i sin spektralanalys, vilket indikerar att stjärnor rör sig bort från solsystemet med en ökande hastighet. Omvänt skulle en blå förändring ha inneburit att stjärnor faktiskt rör sig närmare jorden. Hans analys visade att inte bara varje stjärna accelererar bort från solen, utan ju längre bort en stjärna är, desto snabbare accelererar den. Efterföljande forskning har visat att detta inte är unikt för stjärnorna runt jorden, utan att varje stjärna i det observerbara universum, inklusive solen, accelererar bort från en central punkt. Detta beteende hos stjärnor som accelererar utåt fick forskare att beskriva vårt som ett accelererande universum.

Det finns två dominerande vetenskapliga idéer om beteendet hos det accelererande universum. En är att den följer ett oscillerande mönster. Den här teorin hävdar att universum började expandera utåt efter Big Bang, men kommer att sakta ner när universums gravitation övertar farten i dess acceleration. Då kommer den yttre rörelsen att stanna och all materia i universum kommer att börja dras tillbaka mot mitten. I det som kallas Big Crunch kommer all materia i universum så småningom att kondensera tillbaka till samma mycket kondenserade tillstånd som det var i före Big Bang.

Den andra idén om ödet för det accelererande universum är känd som oändlig expansion, som teoretiserar att rörelsen som skapades av Big Bang aldrig tar slut. Med andra ord kommer all materia i universum att fortsätta att expandera utåt för all framtid och aldrig dras tillbaka av gravitationen. Förespråkare, och några som studerar Big Bang-modellen, tror att detta delvis beror på något som kallas mörk energi. Även om naturen och mekaniken hos denna mystiska energi fortfarande inte är helt klarlagda, är det känt att den får stjärnor och annan interstellär materia att kontinuerligt accelerera och undkomma gravitationens tröghet.