Kometen 3I/ATLAS är äldre än vårt solsystem

 

Bild wikipedia 3I/ATLAS avbildad av Hubbleteleskopet den 21 juli 2025.

För ett år sedan, den 1 juli 2025, upptäckte astronomer ett fascinerande nytt objekt som rörde sig genom solsystemet. Objektet upptäcktes av Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS. Ett tidigt varningssystem för asteroidnedslag utvecklat av University of Hawaii och finansierat av NASA) och erkändes snabbt som något speciellt.

Kometen, nu känd som 3I/ATLAS, rusar förbi i rekordfart och är det tredje interstellära objektet som någonsin upptäckts. Dess ursprung är  runt en annan stjärna än vår sol och var den en flyktig besökare som nu lämnar solsystemet i mer än 60 kilometer per sekund efter att ha rundat vår sol för att sedan aldrig återvända.

Frågan jag ställer mig är hur många intressanta interstellära objekt  vi missat historiskt och hur många missar vi just nu?

Upptäckten blev rubriker världen över med bisarra påståenden om att det kunde vara ett utomjordiskt rymdskepp. Men det enda utomjordiska med kometen är att den kommer från ett annat solsystem.

Astronomer konstaterade snabbt att 3I/ATLAS for fram otroligt snabbt. Närmast solen färdades den i mer än 68 km per sekund. Redan innan den påverkades  av  solens gravitationskraft rörde den sig i mer än 58 km/s. Hade den rört sig i mindre hastigheter hade den fastnat som en komet i vårt solsystem nu kunde den fortsätta sin färd ut ut det lika väl som den kom in det.

Enbart baserat på dess bana i vår galax insåg astronomer snart att 3I/ATLAS potentiellt var äldre än solsystemet. Troligtvis hade den kastats ut från en stjärna som rörde sig i Vintergatans "tjocka skiva", en population av uråldriga stjärnor som bildades långt före solen (och nu finns i vintergatans centrum).

I en ny artikeln i Nature (se nedan)  baserad på observationer av 3I/ATLAS med James Webb Space Telescope och Atacama Compact Array, beskrivs hur  kometen observerats vid infraröda och mikrovågsvåglängder.

Observationerna gjorde det möjligt för forskare att studera de gaser som kometen avgav när den svängde förbi solen. Det visades att kolmolekylerna som kometen släppte ut innehöll mycket mindre kol-13 (en tung isotop av kol) än vad som observeras för liknande kometer i solsystemet. Isotoper är olika former av samma grundämne, med identiska antal elektroner och protoner, men olika antal neutroner.

Detta tyder på att kometen måste vara extremt gammal. Varför? Svaret handlar om hur materialet i vår galax bearbetas i stjärnornas inre.

Nästan allt kol i Vintergatan produceras av stjärnor som är mer massiva än solen. När dessa stjärnor gjort av med bränslet återförs kolet de producerat genom kärnfusion till kosmos för att införlivas i nästa generation av stjärnor och planeter.

När stjärnor skapar kol i sina inre verkar de också för att omvandla kol-12 (den vanligaste isotopen) till kol-13, genom en process som kallas "hot bottom-bränning". Med tiden ökar andelen kol i galaxen som är kol-13.

För att innehålla en så låg mängd kol-13 måste 3I/ATLAS ha bildats vid en tidpunkt då det fanns mindre kol-13 jämfört med kol-12 . Den tiden var för ca 12 miljarder år sedan, under de tidigaste stadierna av vår galax historia.

I en ny artikel publicerad i Nature har ett team av forskare (ledda av Martin Cordiner från NASA Goddard Space Flight Center) kastas nytt ljus över kometens ursprung. Deras resultat visar att det är ett äkta galaktiskt fossil, mycket äldre än vårt solsystem.

Kan varelser med medvetande uppstå på fler sätt än de gjort på jorden

 

Bild https://easy-peasy.ai/.  En utomjording från en annan galax med superkrafter som kommer till jorden  och betraktar människor (fantasi).

Beror medvetandet på kött och blod?

Svaret är nästan säkert nej, enligt Eric Schwitzgebel, en framstående professor i filosofi vid University of California, Riverside.

I ett nytt arbetsdokument se här  beskriver Schwitzgebel och Jeremy Pober, en tidigare doktorand vid UCR som nu är postdoktoral forskare vid Lissabons universitet att medvetande sannolikt är möjligt i livsformer bestående annat än kött och blod. Medvetande, hävdar Schwitzgebel och Pober, är också substratflexibelt.

"Universum kan innehålla sinnen märkligare än vi kan föreställa oss," beskriver Schwitzgebel. Den observerbara delen av universum innehåller cirka 1 biljon galaxer. Planeter är vanliga, och den stora majoriteten har miljöer som skiljer sig mycket från jordens, anser många astronomer.  Schwitzgebel och Pober uppskattar att minst 1 000 beteendemässigt sofistikerade, utomjordiska civilisationer har funnits någon gång i kosmos. Det är en försiktig uppskattning, beskriver de och noterar att "en nyligen genomförd undersökning visade medianuppskattningar av en civilisation per galax vid någon tidpunkt under galaxens livstid."

Samtidigt har astrobiologer teorier om liv som består av andra material än på jorden. De har undersökt alternativa aminosyror och lösningsmedel, och till och med möjligheten till olika kemiska strukturer. Schwitzgebel och Pover påtalar dock inte att exotiskt liv definitivt existerar. Deras poäng är mer blygsam och beskriver istället att om liv kan uppstå under en mängd olika kemiska förhållanden, och om universum innehåller enorma möjligheter för liv att uppstå, skulle det vara förvånande om varje framgångsrik evolutionär linje konvergerade kring exakt samma biokemiska byggstenar.

Enligt mig är detta resonemang helt logiskt. Men jag vill ändå tillägga att omöjligt är det inte att liv enbart kan uppstå enbart med  exakt samma biokemiska byggstenar som det gjorde på jorden. Ser vi ut i universum är det ett begränsat slag av stjärnor därute  galaxer av ungefär likartat slag samma grundämnen som här solar och planeter så jag undrar ändå om inte liv är byggt likartat med samma byggstenar överallt. Om det finns.

På jorden ensam har evolutionen gett upphov till en anmärkningsvärd mångfald i nervsystemen, noterar filosoferna. Bläckfiskar, bin och hundar bearbetar information på olika sätt. Även bland landlevande organismer har naturen inte enat en enda design. Andra delar av universum, menar de, handlar sannolikt om lika mycket skillnader, om inte mer, kreativitet.

Författarnas huvudargument bygger på den kopernikanska traditionen inom astronomi. Renässansens mångvetenskapare Nicolaus Copernicus och hans arvtagare gjorde en ödmjukande serie upptäckter: Jorden är inte solsystemets centrum, solsystemet är inte galaxens centrum och Vintergatan är inte universums centrum. Med andra ord har mänskligheten en mindre exceptionell position i kosmos än man tidigare trott.

Schwitzgebel och Pober utvidgar denna lärdom till medvetandet. Nämligen att det förmodligen inte speciellt.

De hävdar dock inte att varje avancerad livsform måste vara medveten. Istället hävdar de att om medvetande existerar bland beteendemässigt sofistikerade varelser, vore det märkligt att tänka att endast organismer som delar vår biokemiska arkitektur skulle kunna besitta det.

I århundraden har människor upprepade gånger upptäckt att vi är mindre centrala, mindre unika och mindre privilegierade än vi en gång trodde.

Det kan vara så att medvetandet inte heller är en sällsynt gåva som ges till en särskild typ av biologisk maskin, föreslår Schwitzgebel och Pober. Istället kan det vara ett fenomen som kan uppstå där evolutionen eller något liknande producerar rätt former av komplexitet.

Är Uranus och Neptunus isvärldar eller inte?

 

Bild https://www.universetoday.com/ Diagram som visar den föreslagna modellen för magmahavets inre i Uranus och Neptunus. (Källa: Young et al. (2026))

Uranus och Neptunus är fortfarande två av de mest oförstådda objekten i solsystemet, främst eftersom de endast besökts av NASAs Voyager 2-rymdfarkoster 1986 respektive 1989. De har sedan länge setts som isjättar. Hypotesen är att  deras inre består av en isig mantel under en väte/helium-atmosfär.  Jupiter och Saturnus däremot består främst  av väte och helium och ses som gasjättar medan Uranus och Neptunus ha en lagerstruktur bestående av iskalla grundämnen i sina inre.

Trots årtionden av modeller, studier och hypoteser tilltar debatten om Uranus och Neptunus är "isjättar". I en nyligen inlämnad studie till The Astrophysical Journal  beskrivs att isjättar  kanske inte är rätt beskrivning av dem. Det är ett forskarteam från University of California, Los Angeles (UCLA) som efter  långvariga vetenskapliga undersökningar nu beskriver troligheten av att de inte är isjättar. För studien använde forskarna en serie datormodeller för att simulera och fastställa Uranus och Neptunus inre sammansättning och processer. Den primära motivationen bakom studien var att bekräfta eller motbevisa de långvariga modellerna och hypoteserna om Uranus och Neptunus är isjättar. Medan teorier sedan länge har beskrivit världarna med en väte/helium-atmosfär som täcker en enorm mantel av "isar" bestående av vatten, ammoniak och metan och därunder en stenig kärna har studier av båda världarnas magnetfält och värmefördelning förbryllat forskare.

Forskarna noterar att den nya studien inte bara skulle kunna förklara insidan av Uranus och Neptunus, utan att de också skulle kunna användas som analoger för exoNeptunus . De är den vanligaste typen av exoplanet i vår galax vilka har radier mellan 1 och 4,5 av jorden. På grund av brist på liknande planeter i vårt solsystem är bildandet och utvecklingen av dessa exoplaneter fortfarande inte förstått.

Till slut fastställde denna nya studie att insidan av Uranus och Neptunus potentiellt består av ett magmahav, snarare än en isig sammansättning. De planetariska lager som studien föreslår inkluderar en väte/heliumatmosfär som transporterar värme till den övre atmosfären och strålar ut den i rymden. Under detta lager finns ett gränslager bestående av flera grundämnen, inklusive väte, helium, magnesium, kiselmonoxid (SiO) och syre. Slutligen är det nedersta lagret ett magmahav bestående av silikat, järn och väte. 

För närvarande finns inte  några planerade färder ut till dessa planeter. Tyvärr. 

ALMA-teleskopet avslöjar ursprunget till en stjärnexplosion i en galax för 11 miljarder år sedan

 

Bild https://www.almaobservatory.org  visar infografik på hur gravitationslinsning fungerar då en mycket massiv förgrundsgalax böjer rumtiden och fungerar som ett kosmiskt förstoringsglas som förstorar och förvränger bilden av en mer avlägsen galax bakom sig.

Astronomer som använt Atacama Large Millimeter/submillimeter Array i Chile (ALMA) har avslöjat den dolda strukturen hos en intensivt stjärnbildande galax som den såg ut för nästan 11 miljarder år sedan. Galaxen finns på samma splats som en högenergineutrino upptäcktes komma från av Icecube Neutrino Observatory på Antarktis. Galaxen den  sannolikt mest elektromagnetiska  som hittills identifierats av händelser som denna.

Galaxen har namnet JCMT0402−0424 och har smeknamnet "Shadow Blaster". Den är  dold av damm och nästan osynlig vid optiska våglängder. ALMA-observationer visade att dess ljus har förstärkts och förvrängts av gravitationen från en massiv förgrundsgalax, vilket delat upp den i fyra separata bilder. Genom att kombinera ALMAs högupplösta data med gravitationslinsning rekonstruerade forskarteamet galaxens verkliga struktur och undersökte den täta gas som drev dess stjärnexplosion.

Neutriner är elektriskt neutrala elementarpartiklar som endast svagt interagerar med materia. De kan färdas genom gas, damm och magnetfält nästan oförändrade och bär information direkt från några av universums mest energirika miljöer.

Den 22 september 2021 upptäckte IceCube  som finns djupt inbäddad i den antarktiska isen en högenergi-neutrinohändelse betecknad IC 210922A, med en uppskattad energi på ungefär 750 teraelektronvolt, långt över vad de flesta kända astronomiska processer kan producera. Teleskop runt om i världen sökte i neutrinos lokaliseringsområde över spektrumet men fann ingen övertygande gammastrålning, röntgen eller optisk transient som kunde förklara händelsen.

Uppföljande observationer med James Clerk Maxwell-teleskopet på Hawaii visade en exceptionellt ljusstark submillimeterkälla i området. ALMA tillhandahöll sedan den upplösning och spektrala detaljrikedom som behövdes för att bestämma dess fysiska natur. Teamet uppskattar chansen att slumpmässigt hitta en så ovanligt ljusstark submillimetergalax inom IceCube-lokaliseringsområdet till ungefär 1 % eller lägre. 

ALMA observerade Shadow Blaster i band 3, 4 och 5. Dess högst upplösta kontinuumdata delade upp källan i fyra distinkta bilder arrangerade runt en elliptisk galax i förgrunden – kännetecknet för stark gravitationslinsning, där förgrundsgalaxens gravitation böjer och förstärker ljuset från den mycket mer avlägsna bakgrundskällan, och fungerar som ett naturligt kosmiskt teleskop.

Genom att använda de fyra linsade bilderna tillsammans med optiska och infraröda data från förgrundsgalaxen modellerade teamet linseffekten och rekonstruerade Shadow Blasterns (den avlägsna nästan dolda galaxen kallas så) inneboende utseende. Rekonstruktionen avslöjade ett utsträckt stjärnbildningsområde ungefär 1 700 ljusår i diameter. Förstoringen från linsning gjorde det möjligt för ALMA att lösa rumsliga skalor som annars hade varit extremt svåra att studera på detta avstånd.

ALMA upptäckte flera emissionslinjer från kolmonoxid och neutralt atomärt kol, vilket fastställde en exakt rödförskjutning på 2,988  vilket betyder att ljuset började sin resa när universum bara var några miljarder år gammalt under den era som kallas "Cosmic Noon", tiden då galaxer bildade stjärnor med de högsta hastigheterna i kosmos historia.

Dessa molekyllinjemätningar låter astronomerna undersöka tillföring av energi och rörelsen hos gasen inne i galaxen. Data visar inga tydliga tecken på att en kraftfull aktiv galaxkärna dominerar dess energiproduktion istället pekar gasegenskaperna på en intensiv, kompakt episod av stjärnbildning. Efter att ha korrigerat för gravitationsförstoring uppskattar teamet att galaxen bildar hundratals  stjärnor per år, med stora mängder gas och damm packat i en kompakt central region.

Den tätheten är viktig för neutrinofrågan då det skapar förhållanden där energirika kosmiska strålar upprepade gånger kan kollidera med omgivande materia och producera kortlivade partiklar som sönderfaller till gammastrålar och neutriner. Täta, dammiga stjärnutbrott kan fungera som kosmiska strålkällor  som fångar energirika partiklar tillräckligt länge för att mycket av dess energi ska omvandlas till dessa sekundära partiklar.

Den förväntade neutrinoproduktionen från en enskild dammig stjärnbildande galax är blygsam och studien hävdar inte att Shadow Blaster har identifierats som källan till händelsen IC 210922A. Men galaxens placering, sällsynthet, kompakta struktur och gasrika kärna förstärker tillsammans argumenten för en möjlig koppling och antyder att liknande galaxer tillsammans kan bidra till den diffusa bakgrunden av högenergirika neutriners rörelser.

Denna forskning presenterades i artikeln "Compact dusty starbursts at cosmic noon linked to high-energy neutrinos" av Y. Urata et al., publicerad i Nature Astronomy. 

Cigarrgalaxen där miljontals stjärnor bildas.

 

Bild wikipedia på Messier 82 (Cigarrgalaxen) en svagt lysande galax  i stjärnbilden Stora björnen (stora Karlavagnen) en kombinerad bild från Hubbleteleskopet/Spitzerteleskopet/Chandrateleskopet.

Galaxen är belägen 12 miljoner ljusår bort och och här sker snabb stjärnbildning. Messier 82 (M82) visar en för vetenskapen unik syn. Nu har NASAs James Webb Space Telescope avslöjat tidigare osedda detaljer.

M82:s intensiva stjärnbildning, som tros vara resultatet av en galaxfusion, kommer att vara en kortlivad händelse i astronomiska termer uppskattad att pågå i några hundra miljoner år i sin helhet. Denna tillfälliga fas av extrem stjärnbildning i förhållande till galaxens massa liksom dess placering i det lokala universum är några av faktorerna som gör M82 känd som Cigarrgalaxen till en unik miljö att studera.

Ett team av astronomer genomförde nyligen en bildundersökning med hjälp av Webb-teleskopet.  Programmet innebar totalt 65 timmars observationstid med Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera)-instrument och avslöjade aldrig tidigare skådade detaljer av galaxen inklusive dess utspända skivstruktur och miljontals individuella stjärnor. Webbs högupplösta avbildning av galaxen specifikt av galaktiska skivans huvudplan ger viktig information till astronomer när de försöker avslöja M82:s bildningshistoria. Dessutom kommer Webb-data att hjälpa forskare att förstå de nuvarande processerna som sker inom stjärnexplosionsgalaxen. Innebärande snabb stjärnbildning.

"M82 är ett kaos, men det är ett vackert kaos. Vi förstår inte helt vad som pågår, särskilt vad gäller dess evolutionära historia. Vad kan ha utlöst en så hög hastighet i stjärnbildning? Hur länge har denna galax drivit bort materiaklumpar från sitt centrum?" frågar sig huvudforskaren Adam Smercina, NASA Hubble Fellow vid Space Telescope Science Institute i Baltimore och blivande biträdande professor vid Tufts University i Massachusetts. "M82 är ett idealiskt laboratorium för galaxutveckling eftersom det har egenskaper som gör att vi kan undersöka viktiga fysiska processer, såsom hur stjärnor bildas i miljöer som denna och hur den aktiviteten driver utflöden. M82 ger samtidigt ett fönster till många astrofysiska frågor på ett sätt som ingen annan galax i det lokala universum kan."  Det enorma antalet stjärnor vi lyckades lösa med Webb är otroligt," påtalar lagmedlemmen Benjamin Williams från University of Washington. "Det är en helt annan värld än vad vi kunnat se med andra teleskop. Alla dessa stjärnor tillsammans ger ett detaljerat fossilregister över M82:s bildning och utveckling."

När man rör sig inåt i galaxen antyder ökningen i ljusstyrka och den asymmetriska formen på den galaktiska skivan spiralgalaxens unika underliggande struktur. De olika radierna mellan de två sidorna tyder på att M82 har en förvrängd form vilket kan ske vid intensiva galaxsammanslagningar.

"Vid första anblicken kan galaxens skiva verka mindre spektakulär eftersom Webb ser genom dammet," beskriver teammedlemmen Eric Bell vid University of Michigan. "Men M82 är ett härligt komplext system. Webbs observationer kommer att hjälpa oss att lösa några pågående mysterier, ex  hur stjärnbildning har rört sig inom M82 under de senaste miljarderna åren."

Galaxen MXDFz4.4 en intressant galax i tidens första miljard år.

 

Bild  Nasa Detaljerade bilder av synligt ljus från Hubbleteleskopet visar att flera utbrott av yngre stjärnor passerar rymden i och runt galaxen MXDFz4.4. Astronomer har länge sökt bevis för att förklara denna övergång Hubble har gett det första exemplet under denna tidsperiod. Bild: NASA, ESA, CSA, STScI, Ilias Goovaerts (STScI), Marc Rafelski (STScI, JHU), Anton Koekemoer (STScI); Bildbehandling: Alyssa Pagan (STScI)

Astronomer som använder NASAs Hubble-rymdteleskop har hittat något de aldrig förväntade sig  ultraviolett ljus från en galax som existerade bara 1,4 miljarder år efter Big Bang. Den galaxen innehåller ett tätt kluster av unga stjärnor som producerar joniserande ljus som kan omvandla den ogenomskinliga, neutrala gasen (väte) inom och omedelbart runt galaxen vilket rensar upp sikten ut i rymden. 

Detta tyder på att liknande galaxer i det tidiga universum var anledningen till den neutrala dimman från vätgas som en gång fyllde kosmos. Med tiden blev gas överallt genomskinlig eller joniserad. Övergången var inte som en av/på-knapp, utan tog troligen hundratals miljoner år. Forskare samlar fortfarande bevis för att fullt ut förstå hur detta gick till, vilket är anledningen till att MXDFz4.4 sätter en avgörande förebild.

"Att observera en galax som denna ansågs omöjligt," beskriver huvudförfattaren Ilias Goovaerts, postdoktor vid Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore. "Forskare förväntade sig att 'dimman' det neutrala vätet som fyllde det tidiga universum skulle vara för tjockt och skymma vår sikt över dess joniserande ljus. Hubble upptäckte inte bara det ljuset, utan hjälpte också till att avslöja otroliga detaljer om galaxens egenskaper."

"Astronomer har hittat många galaxer som existerade vid denna tidpunkt i universums historia, men vi har inte upptäckt joniserande fotoner från någon av dem, vilket gör MXDFz4.4 unik," beskriver Marc Rafelski, medförfattare och Hubbles biträdande missionschef vid STScI. (obs detta gäller säkert i övriga galaxer också i tidens början)

Hubbles långa exponeringar, hämtade från flera befintliga undersökningar, visade att galaxens unga, massiva stjärnor är källan till det ultravioletta ljuset som rensade det omgivande rymden. Dessa stjärnor bildades i utbrott under de senaste miljonerna åren av MXDFz4.4:s existens och är hopträngda.

Genom att förstärka denna trängseleffekt är MXDFz4.4 ungefär 100 gånger mindre till ytan än  Vintergatan men här bildas stjärnor tio gånger snabbare. Hubbleteleskopet kunde inte göra upptäckten ensam. Slutsatsererna stöds av undersökningsdata tagna av NASAs James Webb Space Telescope i närinfrarött ljus och MUSE eXtremely Deep Field eller MXDF, galaxens namngivare, fångad av European Southern Observatorys Very Large Telescope (VLT) i synligt ljus.

Teamet använde Webbs data för att bestämma galaxens massa, analysera dess äldre stjärnor och mäta galaxens stjärnbildningshistoria. Galaxens äldre stjärnor är mindre massiva och kallare och därför inte ansvariga för att förändra gasen runt dem.

Jämförelse av Hubble- och Webb-data visade också att nyligen stjärnbildning skedde i utbrott. "Utan Webb för att förtydliga vad vi såg på Hubbles bilder kunde vi inte dra dessa slutsatser," beskriver Rafelski. Data från VLT fastställde exakt när MXDFz4.4 existerade. Det var 1,4 miljarder år efter Big Bang.

En artikel som beskriver denna upptäckt publicerades den 23 juni i Astrophysical Journal. 

Vad vi vill veta om universum.

 

Bild https://www.gsi.de/en

Materiens sammansättning  finns och är hierarkin av på varandra följande nivåer från mikroskopisk till makroskopisk skala. Den  är nära kopplad till sekvensen av de evolutionära epoker som vårt universum har genomgått. Vårt universum (där allt vi känner till finns)  kom till som Big Bang och expanderade explosivt samtidigt som det gradvis svalnade från ett initialt tillstånd av extrem energitäthet och temperaturer. En sekvens av metamorfoser förde den till dess nuvarande tillstånd och kommer att fortsätta förändra vårt universum i framtiden (där den accelererande expansionen är en del som troligen en gång resulterar i ett svart universum då avstånden mellan galaxerna blivit stort).

I universums allra första tid bildades elementarpartiklar från strålningsfält. Ur en uråldrig soppa bestående av kvarkar, gluoner, fotoner och leptoner uppstod byggstenarna till atomkärnorna i form av neutroner och protoner  bråkdelar av en sekund efter Big Bang. Inom de första tre minuterna bildades de lättaste atomkärnorna. Neutrala atomer uppstod först 300 000 år senare. De samlades till enorma gasmoln, från vilka de första stjärnorna uppstod efter ungefär en miljard år. Atomkärnor smälte samman inne i stjärnorna för att bilda de kemiska grundämnena fram till järn. De tyngsta elementen skapades i våldsamma stjärnexplosioner. Dessa processer pågår än idag 15 miljarder år efter big bang – och kommer att fortsätta in i framtiden.

Den kosmiska utvecklingen bestäms av fysikens lagar och av naturens grundläggande symmetrier (av det slag vi förstår i dag men kan upptäcka mer av i framtiden). Vår strävan efter att förstå universums ursprung och utveckling, och därmed vår egen existens, är en av de grundläggande drivkrafterna för vetenskaplig forskning och även för  projektet FAIR. Det internationella acceleratorcentret FAIR, ett av världens största forskningsprojekt som byggs nu i Darmstadt, Tyskland. Med FAIR kommer materia att skapas och forskas fram i laboratoriet på ett sätt som annars bara förekommer i universum. Forskare från hela världen förväntar sig nya insikter om materiens struktur och universums utveckling, från Big Bang till idag.

Även om vi känner till den ungefärliga händelseförloppet i BigBangs agenda finns det fortfarande många obesvarade grundläggande frågor om detaljerna.

Ungefär en miljondels sekund efter Big Bang existerade all materia som en ofattbart het tät ursoppa bestående av kvarkar, gluoner och andra elementarpartiklar. Precis som elektroner i ett plasma kunde kvarkar röra sig kvasifritt i detta kvark-gluonplasma. Forskare tror att liknande former av materia i dag kan finnas i neutronstjärnors inre.

Det var inte förrän en miljard år efter Big Bang som de första komplexa atomkärnorna och därmed de kemiska grundämnena bildades i stjärnornas kärnor och i stjärnexplosioner. Innan detta fanns endast väte och de lättare grundämnena, upp till litium.

De måttliga temperatur- och tryckförhållandena på jorden var gynnsamma för livets början. Den stora majoriteten av materian i universum utsätts för extremt höga tryck och temperaturer. Exempelvis i jordens kärna, eller  i centrum av större planeter och solen.

Astronomisk forskning har visat att universum i dag  bara innehåller materia och att ingen antimateria existerar. Forskarnas kvalitativa förklaring till detta är att fysikaliska lagar bryter mot vissa grundläggande symmetrier. Dock är fall av detta symmetribrott som hittats i experiment inte tillräckliga för att kvantitativt förstå hur materia klarade sig i universum till motsatts till antimateria eller ingen materia alls..

Vi vet från galaxernas rörelse att det måste finnas ungefär 20 gånger mer massa i universum än vi kan observera direkt. Det har föreslagits att denna så kallade mörka materia möjligen inkluderar nya typer av partiklar bundna av den starka växelverkan (den starka kärnkraften), vars existens vi ännu inte kunnat bevisa i experiment.