Nancy Grace Roman Space Telescope kan hitta svarta hål efter BigBang

 

När universum uppstod i en  expansion  kallad Big Bang komprimerades materia i ett litet område för att sedan expandera utåt och skapa ett allt större universum. Kosmologer har teorier om att subatomär materia i vissa regioner kan ha varit så tätt packad att materia kollapsade direkt till svarta hål. Om dessa ursprungliga svarta hål existerar   kan de gömma sig i galaxer eller mellan galaxerna likt ensamma planeter gör. Forskare har försökt uppställa de svarta hålens släktträd. De vet att vissa massiva stjärnor kommer att kollapsa in i sig själva mot slutet av sina liv och bilda svarta hål bestående av den resterande stjärnmassan. De vet att supermassiva svarta hål finns i centrum av galaxer som Vintergatan. Det finns också allt fler bevis för att svarta hål med medelstor massa finns i galaxerna.

Men hur är det med ursprungliga svarta hål? Om de existerar bildades de långt innan den första stjärnan kom till. De kan enligt teorin vara hur stora som helst och kan ha spelat en roll i galaxbildning. I kampen för att förstå hur svarta hål blir så massiva (likt de i centrum av galaxer och större) kan dessa fylla ett tomrum av kunskap. Det finns också indikationer på att de (SVARTA HÅL SOM KOM TILL VID BigBang) om de existerar, kan bestå av mörk materia.

 Ny forskningsteori visar hur NASA:s Nancy Grace Roman Space Telescope kanske kan hitta dessa ursprungliga svarta hål när det kommer i drift. Svarta hål kan gömma sig bland en mystisk population av objekt med låg massa. Objekten där de kan finnas är ex fritt flytande planeter (planeter som flyter mellan galaxerna).

I Artikeln "Rogue worlds meet the dark side: revealing terrestrial-mass primordial black holes with the Nancy Grace Roman Space Telescope" har publicerats på pre-print-servern arXiv. Huvudförfattare är William DeRocco från fysikinstitutionen vid UC Santa Cruz där beskrivs dessa teorier.

Jag anser att det är fullt möjligt att svarta hål bildades lika snabbt som stjärnor eller tidigare. Någon bra förklaring till varför svarta hål finns i centrum av galaxer är det dåligt med. Kan det innan BigBang funnits en enda sak ett mycket litet och så kompakt svart hål som dragits samman till en kritisk nivå som resulterat till BigBang och vårt universum?

Bild vikipedia Nancy Grace Roman Space Telescope planerat att sändas upp 2027 och söka av universum i infrarött ljus.

Mörk energi kan ha resulterat i och resultera i, oräkneliga BigBang i evighet

 

Några teoretiska fysiker har föreslagit att universum inte har något slut (och som jag förstår ingen början).

I en ny studie försöker de definiera den mörka energins natur - ett mystiskt fenomen som tros få universum att expandera allt fortare vilket enligt dem inte ger sken av en början en gång för alla av universum eller ett definitivt slut på universum i en fjärran framtid. Snarare, beskriver de, kan mörk energi med jämna mellanrum "slås på" och då växer universum eller slås av och då krymper universum till en slutlig punkt och åter sker då en BigBang och ett nytt universum uppkommer. 

Vårt universum upplever för närvarande en fas av skenande expansion: kosmos blir större och expanderar allt snabbare för varje ögonblick. Kosmologer förstår inte orsaken till denna acceleration, som de kallar och tror är en mörk energipåverkan. Om denna acceleration kvarstår kommer vårt universum så småningom att expandera så vi inte kan se stjärnor utan bara mörker från den plats vi observerar (allt försvinner allt längre bort i alla riktningar) . Såvida inte också materia och strålning expanderar så allt sönderfaller (vilket vi inte vet, om så sker då vi är en del av detta sönderfall och kan inte upptäcka det utan vi försvinner bara en gång enligt hur jag tolkar det).

 Vårt universum efter vårt BigBang skulle inte vara den första perioden av skenande tillväxt och sönderfall i så fall. I de tidigaste ögonblicken av vårt  Big Bang var energierna och densiteten så extrem att befintlig fysik inte klarar av att förstå den - den förutsäger en singularitet, en punkt med oändlig densitet där matematiken bryts samman. Därefter upplevde universum en period av otroligt snabb expansion som kallas inflation.

Astronomer har länge undrat om dessa två faser av accelererad expansion - en i de tidigaste ögonblicken av Big Bang och en i den nuvarande epoken – har ett samband och om det är denna enhet som driver dem båda något som då undviker problemet med big bang singularitet. (se mitt inlägg från 28 febr där en idé finns som kan ge en teori av förklaring på detta.)

För att svara på frågan publicerade ett par teoretiska fysiker en studie den 7 februari i preprintdatabasen arXiv där forskarna Molly Burkmar Institute of Cosmology and Gravitation Portsmouth, United Kingdom och Dr Marco Bruni Reader in Cosmology and Gravitation, Faculty of Technology, Institute of Cosmology & Gravitation beskriver hur de undersökte en modell av universum där mörk energi alltid har spelat en stor roll. Tidigare forskning modellerade mörk energi som att den "slås på" vid olika tidpunkter för att driva en kosmisk expansion, men den nya forskningen föreslår en mer realistisk modell som inkluderar materia och strålning.

De ville se om mörk energi kan undvika en Big Bang-singularitet, driva inflation och påskynda det sena universum. För att undvika den initiala singulariteten kan universum inte börja från en punkt med oändlig densitet. Istället måste universum vi lever i vara ett i en oändlig serie av upprepade "Big Bounces".

I det här scenariot driver mörk energi universum genom accelererande expansion tills det når en viss storlek. Efter den storleken kommer den mörka energin universum att dra ihop sig. (frågan är varför den mörka energin i så fall fungerar som ett relä och ändrar riktning något slags spänning måste då finnas som ger reläförändringen) Kosmos drabbas sedan av en stor indragning men precis innan den når ett tillstånd av oändlig densitet vänder mörk energi igen riktning och  en period med otroligt snabb inflation sker som startar cykeln på nytt (BigBang sker).

Forskarna fann denna  modell av mörk energi som kunde förklara hur. Men avgörande var att materia och strålning inte kunde vara närvarande i det extremt tidiga universum om de var detta förstörde de inflationen enligt denna modell. Istället måste materia och strålning dyka upp strax efter inflationen, när en del av den mörka energin förföll bort och då översvämmades universum med ljus och materia. Även om de teoretiskt lyckades kunde forskarna inte hitta en generisk klass av mörka energimodeller som alltid kunde leda till samma resultat. Istället var de tvungna att artificiellt lägga in ett mindre värde för dagens accelererade expansion än kvantmekaniken förutspår för att få exakt rätt resultat (så något verkar likväl inte stämma).

Denna nya forskning pekar dock i en lovande riktning, vilket ger en livskraftig plattform för att ytterligare utforska modeller som denna. Människor är inte nödvändigtvis avsedda att leva i ett kallt, tomt kosmos, eftersom mörk energi kan bete sig annorlunda i en avlägsen framtid. Endast fortsatt forskning kommer att avslöja vårt slutliga öde om vi nu kan förstå vad vi undersöker,.

Inlägget ovan har sitt ursprung i en artikel i  https://www.livescience.com/ av  Paul M. Sutter är forskningsprofessor i astrofysik vid SUNY Stony Brook University och Flatiron Institute i New York City diskuterar ovan teori.

Bild vikmedia Skapad och renderad speciellt för Wikimedia.org av Pablo Carlos Budassi.

Vad kom först och varifrån och varför? Frågor som BigBang inte har svaret på.

 

I en ny forskning belyses ett oroande problem med begreppet och teorin om ett cykliskt universum. Teorin som innebär ett evigt alternerande av perioder av snabb expansion och sammandragning det så kallade "studsande universum".

Universummodeller som tyder på att kosmos inte har någon början, vilket eliminerar behovet av en oroande singularitet före den första perioden av snabb inflation av det vi kallar Big Bang som måste till men inte kan förklaras (singularitet) för att beskriva tidens och rummets början. 

Forskare vid University at Buffalo säger att i teorin om ett studsande universum har man försökt hantera problemet med entropi  måttet på oanvändbar energi i universum, som bara kan öka teorier vilka är problematiska då de har ett problem som har varit svårt att ta till sig då dessa  modeller av oändlig inflation och sammandragning likväl måste ha en första början.

"Människor föreslog studsande universum för att göra universum oändligt in i det förflutna men denna modell fungerar inte", säger fysikern Will Kinney vid University of Buffalo i ett uttalande. "I den här typen av modell, som tar itu med problemet med entropi och att universum har cykler, måste det likväl finnas en början."

Den i dag ledande teorin om universums ursprung är däremot den så kallade "kosmisk inflationteorin". Denna innebär att innan tiden fanns var all energi i kosmos i en singularitet - en oändlig dimensionslös punkt som inte kan beskrivas av fysikens lagar.

Denna punkt slutade med en period av snabb inflation i form av Big Bang där universum expanderade (en expansion som sedan dess ökat över tid)  och svalnade vilket möjliggjorde bildandet av materia - först väteatomer, sedan tyngre element och så småningom stjärnor och galaxer.

Problemet är att även om denna teori är bra på att beskriva universum när det åldras från bråkdelar av en sekund till den kosmiska strukturen vi ser idag, cirka 13,8 miljarder år senare, kan den inte beskriva förhållandena för singulariteten som fanns innan denna inflation började eller vad som startade det.

Denna fråga elimineras av ett studsande universum för om perioder av inflation och kollaps är oändliga, så fanns det ingen början och därmed inget behov av att förklara vad som föregick tid och rum. Detta skulle innebära att universum genomgår liknande inflation som antyds av den kosmiska inflationsmodellen, men sedan "dras samman" in i  sig själv i en "Big Crunch" sammandragning.

Varje ny inflationsperiod skulle därför börja från "vraket" av en tidigare expansionsperiod snarare än av en singularitet. Men Kinney anser att studsande universumteorin även den är problematisk att förklara fullt ut.

"Tyvärr har det varit känt i snart 100 år att dessa cykliska modeller inte fungerar eftersom oordning eller entropi byggs upp i universum över tid vilket innebär att varje cykel skiljer sig från den förra. Det blir inte riktigt cykliskt, säger UB-forskaren. "En ny cyklisk modell kommer runt detta problem med uppbyggnad av entropi genom att föreslå att universum expanderar en med varje cykel och späder ut entropin."(hur kan vi veta att inte allt återupprepar sig? Händelser människoliv att vi som lever nu en gång kommer att leva om våra liv i en ny cykel allt under återupprepning (min anm.)”.

Kinney säger att denna nya studsande universummodell försöker sträcka ut allt för att bli av med kosmiska strukturer som svarta hål och därmed återföra universum till sitt ursprungliga homogena tillstånd innan en ny studs börjar ( studsen innebär Big Crunch sedan BigBang åter och åter igen (min anm.) .

– Vi visade att när man löser entropiproblemet skapar man en situation där universum måste ha en början. Våra bevis visar i allmänhet att varje cyklisk modell som tar bort entropi genom expansion måste ha en början, säger han och tillägger att ett studsande universum kan överleva denna bedömning.

 Tanken att det fanns en tidpunkt innan vilket det inte fanns något, ingen tid, stör och man vill veta vad det fanns innan det enligt forskarna.

"Så vitt vi kan se, i modeller som adresserar entropi, måste det ha funnits en" början ". Det finns en punkt det inte finns något svar på frågan: 'Vad kom före det?'" säger Stein.

Detta innebär för närvarande att mysteriet om vad som fanns före universum och tiden själv kvarstår och kommer att diskuteras hett av kosmologer även framöver.

"Det finns många anledningar att vara nyfiken på det tidiga universum, men jag tror att min favorit är den naturliga mänskliga tendensen att vilja veta vad som kom tidigare", sa Stein. "Över kulturer och historier har människor berättat historier om skapelsen, om 'i början'. Vi vill alltid veta var eller vad vi kom ifrån."

Kinney och Steins resultat diskuteras i en artikel som publicerades i juniutgåvan av Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Min uppfattning är att Både BigBang och ett cykliskt universum enligt människans tänkande ska ha en början. Man söker en anledning till att något finns en följd av händelsekedja men även denna kedja måsta startat en gång men av vad , hur och varför.. Inte heller religion ger svaret för då måste någon början innan Gud funnits. Vi människor kan inte föreställa oss något utan en början, Början kan inte heller  förklara början vilken i sig enbart svarar på den början vi kan finna eller tänka oss men inte på vad som fanns eller skedde före början. Vi kan och kommer aldrig att förstå vad universum, rum och tid är fullt ut (min anm.). Svaret på verkligheten om den nu finns har inget svar och kan troligen inte ha ett svar.

Bild på en del av vår förunderliga verklighet från clickasnap.com

CEERS-93316 bildades cirka 250 miljoner år efter Bing Bang

 

Dr. Rebecca Bowler är Ernest Rutherford Fellow vid University of Manchester och medförfattare till en ny studie med syfte att med James Webb teleskopet finna en tidig eller den tidigaste galaxen som uppkom efter BigBang. En uppgift detta teleskop tar oss vidare med efter att Hubbleteleskopets och Spitzer teleskopets möjligheter är uttömda tekniskt. Något man nu går vidare med utifrån James Webbteleskopet bättre prestanda.

Denna nya studie refererar till ett dussin tidigare studier där de äldre teleskopen har mätt objekt utifrån rödförskjutning med hjälp av en blandning av markbaserade observationer och rymdteleskopet Hubble och det pensionerade teleskopet Spitzer.

" Det är fantastiskt att ha hittat en så avlägsen galaxkandidat redan nu med Webb med tanke på att detta bara är den första uppsättningen av data från teleskopet", säger Callum Donnan, doktorand vid University of Edinburgh, och huvudförfattare till studien.  Det är viktigt att notera att för att vara säker på rödförskjutningen kommer galaxen att behöva uppföljande observationer med spektroskopi. Det är därför vi kallar det för en galaxkandidat."

Studien fastställde att objektet CEERS-93316 inte kunde vara en stjärna med låg massa eller en fri aktiv galaktisk kärna baserat på bilddata från NIRCam (Near Infrared Camera) som är JWST: s primära instrument i upptäckten. Då CEERS-93316 bara kan vara 250 miljoner år gammal är målet för kosmologer att försöka ta reda på vad som händer i så unga galaxer  så snart efter Big Bang.

"Efter Big Bang gick universum in i en period som kallas de mörka åldrarna, en tid innan några stjärnor kom till", säger Dr. Bowler och tillägger "Observationerna av denna galax skjuter observationer tillbaka den tiden då vi tror att de första galaxerna bildades. Vi har redan hittat fler galaxer i det mycket tidiga universum än vad datorsimuleringar förutspått, så det finns helt klart många öppna frågor om hur och när de första stjärnorna och galaxerna bildades. Med tanke på detta otroliga fynd i bara den första uppsättningen data från JWST är det spännande att tänka på hur mycket detta rymdteleskop kan se, upptäcka och om det kan se själva Big Bang.

"I princip kan JWST upptäcka galaxer vid rödförskjutningar större än 20, mindre än 200 miljoner år efter Big Bang", förklarar Bowler. – Dessa galaxer kommer sannolikt att vara extremt svåra att finna men upptäckten av CERRS 93316 ger oss hopp om att de kan finnas." 

(skulle galaxer hittas i tiden av endast 20 miljoner år efter BigBang är det svårt att förklara hur de kunnat bildas så snabbt om man inte omformulerar vad BigBang var eller vad som hände då (min anm.).

"Det mest avlägsna fenomen som observerats är den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) " efterglöden "av Big Bang", förklarar Donnan. "Ljuset från CMB ses ca 400 000 år efter Big Bang och har observerats av olika instrument genom åren - framför allt av Planck-satellitens utrustning (vars uppgift är att undersöka den kosmiska bakgrundsstrålningen) Detta observatorium  sköts upp 2009. 

Webb kommer inte att kunna se så långt tillbaka i tiden men det kan undersöka de tidigaste stadierna av galaxbildning.

Medan Donnan och Bowler båda säger att det just nu inte finns några ytterligare observationer planerade av CEERS-93316 är de hoppfulla om att det kommer att bli möjligt i framtiden.

Bild  https://www.universetoday.com  Frimärksstora bilder av CEERS-93316 från deras respektive JWST NIRCam -filter (nära infraröd kamera) (F115W, F150W, F200W, F277W, F356W och F444W). (Upphovsman: Donnan et al. (2022))

Astronomer identifierar en möjlig ledtråd till Återjoniseringen av universum efter BigBang

 

Jonisering i detta fall innebär att en eller flera elektroner i en atom tas bort så att atomen får en positiv laddning. Fotojonisation är excitation av ljus och sker enligt samma lagar som fotoelektrisk effekt i metall. Det krävs en viss energi för att jonisera en atom. Denna mängd energi kallas joniseringsenergi. Joniseringsenergin varierar mellan olika atomslag. Energin som krävs för att en elektron ska lämna atomen är mindre desto längre ut elektronen är från atomkärnan då kärnan då inte lika hårt håller  kvar elektronen. Återjonisering i detta fall innebär en återgång till stadiet innan motsatsen skedde. Stadiet med positiva kärnor vilket blev resultatet måste finnas för vårt universum som vi känner det.

Kan dessa skeenden vara en förklaring till den i dag saknade antimaterien (min anm.)? Var universum bestående av antimateria innan ovanstående skedde eller var återjoniseringen en effekt som enbart drabbade antimateria? Var materia som vi känner den uppbyggd som det som först skapades men som övergick till antimateria för att sedan  återjoniseras till materia? Varför i så fall?

Joniseringen skedde som  BigBangs återjoniseringen omkring 400000 år efter att universum skapades (BigBang). En period som kallas "reionization of universe". Under denna tid började det en gång heta universumet svalna och materia klumpas ihop och bilda de första stjärnorna och galaxerna. När dessa stjärnor och galaxer uppstod värmde energin av detta den omgivande miljön och en del av det återstående vätet i universum.

Universums återjonisering är välkänd men att förstå hur det kunde ske har varit svårt att förstå. För att lära sig mer om detta har astronomer riktat teleskop bortom vintergatan för ledtrådar. I en ny studie identifierade astronomer vid University of Iowa en trolig källa att forska inom i en serie galaxer som kallas Lyman kontinuumgalaxer 

 

Här misstänks ledtrådar  finnas om hur universum återjoniserades. I studien identifierade astronomerna ett svart hål där med ett ljus av en miljon gånger svagare slag än vår sol ger ett svart hål som kan ha liknat källorna som drev universums återjonisering. Det svarta hålet fann man med hjälp av observationer gjorda i februari 2021 av NASA: s flaggskepp inom röntgenstrålobservation Chandra X-ray observatory, ett observatorium tillräckligt kraftfullt för att stansa kanaler i en galax i sitt sökande så  ultravioletta fotoner kan hittas och observeras enklare.

– Antagandet är att utflöden från svarta hål kan vara viktiga för att möjliggöra flykt av ultraviolett strålning från galaxer som återjoniseras i det intergalaktiska mediet, säger Phil Kaaret, professor och ordförande vid institutionen för fysik och astronomi och studiens författare.

"Vi kan ännu inte se källorna som faktiskt är anledningen till universums återjonisering eftersom de är för långt borta," säger Kaaret. "Vi tittade därför på en närliggande galax med egenskaper som liknar de galaxer som bildades i det tidiga universum. En av de främsta anledningarna till att James Webb Space Telescope byggdes var att försöka se galaxerna som var källorna som drev universums återjonisering. Man beräknar att James Webb teleskopet ska se  längre bort i tid och rum än något tidigare teleskop kunnat (min anm.).

Bild flickr.com ut i universum.

Vi kommer troligen aldrig att förstå vad BigBang innebar.

 

Fysiker har hittills inte lyckats lösa mysteriet med vad som hände i det ögonblick då ett korn i den minsta storlek som den mänskliga hjärna kan föreställa sig och mindre än det  vilket innehöll  allt som existerar i dag, plötsligt utvidgades i ingenting och som kallas BigBang.

En process som var så snabb att tidsuppfattning inte kan ges men som blev kosmos genom en enorm inflationen om också lite gropig. När inflationen utvecklades blev de minsta slumpmässiga kvantfluktuationerna – fluktuationer inbyggda i själva rymdtidens struktur – mycket större, vilket innebar att vissa regioner var mer tätt packade med materia än andra. Så småningom växte dessa submikroskopiska skillnader till att bli makroskopiska och ännu större. I vissa fall sträckande sig från ena änden av universum till den andra i ett gränslöst kosmos i tillväxt.

Miljoner och åter miljarder år senare växte de små skillnaderna i densitet till att bli början till stjärnor, galaxer och de största strukturerna i kosmos (galaxhopar). Astronomer misstänker starkt att något liknande är vad som hände i universums tidigaste ögonblick när det var mindre än en sekund gammalt. Men vad som utlöste inflationen, vad som drev den, hur länge den varade,  i vad eller vad som blev fortsättningen är en gåta. Med andra ord saknar fysiker en fullständig fysisk beskrivning av denna händelse.

Med andra ord kanske fysiker per definition aldrig kan bygga en teori som fullt ut kan förklara en inflationsmodell med de vanliga verktygen utan måste tänka nytt. Observationer visar dock genom universums storskaliga struktur och det överblivna ljuset från Big Bang att i det mycket tidiga universumet upplevde vårt kosmos sannolikt en period av otroligt snabb expansion. Denna anmärkningsvärda händelse, känd som inflation drev universum att bli biljoner och biljoner gånger större på mindre än bråkdel av en sekund. Men hur? Kanske vi tänker fel.

Strängteorin anser en del mer är rimlig i förklarandet av hur allt blev till då. Den ger en enhetlig fysikteori som sätter klassisk fysik och kvantfysik under samma tak. I strängteorin genomgår universum en period av snabb inflation av lugnare och långsammare slag och fluktuationer under Planck-längden blir aldrig "exponerade" för det makroskopiska universumet. Se mer resonemang i denna länk. 

Själv är jag övertygad över att strängteorin en gång blir den teori om allts uppbyggnad, början mm blir den som kommer att visa på en fullständig teori som håller. Dock aldrig garanterat bevisad dit kommer aldrig någon teori (min anm.). Men ett paradigm under lång tid.

Bild från pxhere.com

Fem myter om BigBang

 

1.     BigBang-uttrycket får det att låta som om det var en explosion, säger Are Raklev professor i teoretisk fysik vid UiO i OsLo. Det var en expansion (utvidgning, inte explosion) som ännu fortsätter. En expansion i ett ingenting som just blev ett någonting då expansionen skedde, Varför och varifrån eller anledningen till händelsen och frågan om allts början är dock en filosofisk fråga.

 

2.      Det är inte galaxerna som rör sig ifrån varandra av expansion utan rymden som expanderar. – Samtidigt är det sant att galaxer också rör sig på grund av ömsesidig gravitationsattraktion – det är ytterligare en effekt, säger Raklev. Några galaxer är blåskiftande, vilket betyder att de rör sig mot oss. Detta gäller vissa närliggande galaxer. Men över stora avstånd överskuggas denna effekt av Hubble-Lemaîtres lag, som anger hur snabbt galaxer rör sig bort i proportion till avstånd) detta mäts genom rödförskjutning). 

 

3.     Faktum är att avståndet ökar snabbare än ljuset mellan punkter som är extremt långt ifrån varandra. Eftersom universum expanderar är det observerbara universum kontraintuitivt större än 14 miljarder ljusår (den ålder universum anses vara). Forskare beräknar att universum utanför vår bubbla är mycket, mycket större än så, kanske oändligt (kan enligt vissa finnas fler bubblor innebärande ett universum i varje bubbla och i en sådan finns våt expanderande universum, oräkneliga universum). Universum vi inte kan se utan enbart teoretiskt räkna ut kan finnas). Universum kan vara "platt", (anser vissa) verkar det som. Det skulle innebära att två ljusstrålar skulle förbli parallella och aldrig mötas. Om du försökte resa till slutet av universum, skulle du aldrig nå det. Universum fortsätter oändligt. Om däremot universum har en positiv krökning kan det i teorin vara ändligt. Men då skulle det vara som en konstig sfär. Om du reste till "slutet" skulle du hamna på samma plats som du började, oavsett vilken riktning du tog. Det är lite som att kunna resa runt i världen och hamna där man började. I båda fallen kan universum expandera utan att behöva expandera till någonting.

 

4.     Rymden har inget centrum och BigBang har ingen startpunkt. Universum expanderar överallt samtidigt. Big Bang hände inte på något speciellt ställe. – Det hände överallt, säger Raklev.(innebärande att det skedde i ett ingenting)

 

5.     Det är sant att hela vårt observerbara universum samlades otroligt tätt tillsammans i mycket lite utrymme i början av Big Bang. Men hur kan universum vara oändligt och samtidigt ha varit så litet? Man kan läsa att universum var mindre än en atom först och sedan storleken på en fotboll. Men den analogin insinuerar att rymden hade gränser i början och en kant. " Det finns inget som säger att universum inte redan var oändligt på Big Bang", säger Raklev. ”Det var bara mindre i den meningen att det som då var en meter (exempel vis eller mindre än vi kan föreställa oss om mindre är meningsfullt att uttrycka det som, Jag föredrar ordet ingenting)  nu har expanderat till enorma avstånd på många miljarder ljusår." Detta innebär att en punkt eller en meter var oändligt.

 

6.     Man har kanske hört att universum började som en singularitet. Eller att det var oändligt litet, varmt och så vidare. Det kan vara sant, men många fysiker tror inte att det är en korrekt förståelse. Singulariteter är ett uttryck för matematik som bryts ner och inte kan beskrivas med vanlig fysik, enligt kosmolog steen H. Hansen. Så det som hände vid denna tid, den tidigaste punkten i universums historia är fortfarande dolt för oss åtminstone hittills.

Jag har lagt in lite kommentarer i texten för att förtydliga (min anm). Men i övrigt får var och en själv bestämma sig för vad denna ska tro. Det finns inga fakta bara teorier om BigBang och vad det är och vad som hände och i vad. Vill dock tillägga att tanken att allt uppstod ur det oändliga av ingenting som expanderade till en punkts storlek och så vidare tolkar jag som att vi finns i en bubbla. Vårt universum finns i en bubbla av oräknerliga bubblor av univerum och BigBang var en ny bubbla som föddes i vid en närliggande bubbla där vi uppkom vad vi nu ska ses som. Men i detta anser jag likväl att strängteorin kan uttydas som det vi kallar materia.

Bild från pixabay.com. Jag tycker man får se kaos i bilden något jag är övertygad om även BigBang kan ses som något vår hjärna försöker förstå. Men då bör vi även förstå vad en människa är och varför denna har fått förmågan att teoetisera.

Hubbleteleskopet sökte de första stjärnorna där de borde ses men där var tomt.

En grupp europeiska forskare ledda av Rachana Bhatawdekar från Europeiska rymdorganisationen bestämde sig för att hitta den svårfångade första generationens stjärnor genom att sondera efter ljus från från dessa (där det enligt teorin borde finnas) omkring 500 miljoner till 1 miljard år efter BigBang.

I arbetet använde de Hubbleteleskopet, NASA:s rymdteleskop Spitzer och det markbaserade Very Large Telescope vid European Southern Observatory. Härifrån användes data från gravitationslinskraften hos ett massivt förgrundsgalaxkluster (det fungerar som en gigantisk förstoringslins i rymden) för att hitta ljus från avlägsna bakgrundsgalaxer 10 till 100 gånger ljussvagare än någon tidigare observerat.

Tyvärr fann teamet inga bevis för en första generations Population III stjärnor (namnet på den första generationens stjärnor) i detta kosmiska tidsintervallet. Resultaten är ändå viktiga eftersom de visar att stjärnor måste ha bildats ännu tidigare efter BigBang än man tidigare trott.

Tidsepoken 500 miljoner år till 1 miljard år efter BigBang är för långt fram i tiden efter BigBang för att finna det man söker (om detta finns min anm.). Vi vet inte när eller hur de första stjärnorna och galaxerna i universum bildades. Resultat tyder också på att den tidigaste bildningen av stjärnor och galaxer inträffade tidigare än vad som kan undersökas med rymdteleskopet Hubble.

Detta lämnar ett spännande område öppet för den kommande NASA / ESA / CSA James Webb Space Telescope - att leta efter de  första stjärnorna. Något vi inte förstår eller kan föreställa oss tidsmässigt söks och kan bekräftas eller förfalskas (kanske) med det kommande James Webbteleskopet. Men vad ska vi tro om inte heller detta teleskop finner något därute? 

Min undran är även varför man inte fann ljus efter några stjärnor alls. Kan det finnas stjärnor tidigare än 500 miljoner efter BigBang när det inte fanns några stjärnor alls att se här? Min teori är att de fanns men så svagt lysande från oss sett att vi inte kunde upptäcka dem med de teleskop vi idag förfogar över. Alternativt är det så gasfyllt och dammigt att ljus inte släpps igenom.

Bild från  pixabay.com en fantasi men spännande sådan ut i universum.

Spiralgalaxerna kan vara de tidigaste galaxerna i universum

Direkt efter BigBang för 13,8 miljarder år sedan var universum funktionslös och enhetlig. Ett intetsägande plasma av laddade partiklar i expansion. Men snart bildades grundämnen och expansionen tog än mer fart (och accelererar än i dag). Stjärnor av väte bildades först och efterhand allt mer avancerade grundämnen och stjärnor bildades  av det slag som finns i dag och slöts samman i grupper (galaxer).

Diskussioner har länge förts om när de första galaxerna bildades.  Nu har en galax hittats som enligt nuvarande forskning visar sig ha bildats redan 1,5 miljarder år efter BigBang. Upptäckten gjordes av en grupp astronomer ledd av Marcel Neeleman (Max Planck Institute for Astronomy).

Överraskande nog är galaxen en spiralgalax likt  Vintergatan där vi ingår med vårt solsystem i en av spiralarmarna. Detta förvånande då man tidigare ansett att klotgalaxer var de första galaxerna. Men så verkar det inte ha varit.

För min del (min anm,) tror jag vi kommer att upptäcka fler galaxer i detta tidsspann och att det bland dessa finns både klotgalaxer, spiralgalaxer och andra formationer av galaxer. Men frågan som kan ställas är varför en stjärnsamling bildar en viss form av galax.

Bild på Vintergatan från 

Blev det ett parallellt universum vid BigBang? Ett där tiden går baklänges.

Ett populärt koncept i filmer och TV-serier är resor i tiden. Men det kanske existerar sådant även i verkligheten och då i form av ett parallellt universum till vårt. Ett som blev till samtidigt som vårt men med skillnaden att i detta går tiden baklänges. En svindlande tanke för oss men om det finns och människor som lever där är säkert tanken där på ett universum där tiden går framåt som hos oss svindlande för dem.

Ett universum där tiden går baklänges är kanske inte fiktion längre då National Aeronautics and Space Administration (NASA) forskare  har hittat möjliga bevis på ett parallellt universum bredvid vårt eget.  I en rapport i Daily Star berättas om kosmisk strålning som upptäcktes vid ett experiment som utfördes av flera av NASAs forskare. Man  fann då  partiklar som kan komma från en plats utanför vårt eget universum.

Forskarna arbetade med NASA:s Antarktis impuls transientantenn (ANITA). De använde en gigantisk ballong för att dra enheten högt över Antarktis i kall, torr luft vilket gav möjlighet att få resultat som inte stördes av större slag av radiostörningar som kan snedvrida resultat.

ANITA är ett instrument som upptäcker ultrahög energi i form av neutriner.

Dessa högenergipartiklar är en miljon gånger starkare än något vi kan skapa här på jorden och dessa neutriner har blivit intressanta för astrofysiker eftersom de kan nå jorden utan att störas på vägen hit och även gå rakt igenom jorden mm. De integrerar inte med eller mot någonting.

Ändå stoppas dessa högenergipartiklar av vår planets fasta materia, vilket är anledningen till att dessa högenergipartiklar upptäcks komma "ner" från rymden.

Teamets ANITA upptäckte dock en tau neutrino eller en tyngre partikel som kommer från "upp" ur jorden 2016, vilket innebär att dessa partiklar reser tillbaka i tiden och kan vara bevis på ett parallellt universum.

Det bisarra fenomenet rapporterades av NASA-forskarna, ledda av Peter Gorham, en experimentell partikelfysiker från University of Hawaii, samt ansvarig forskare för ANITA.  I ett försök att förklara att detta kunde ske föreslår Gorham att partikeln förändrats till en annan typ innan den passerade genom jorden och sedan vände tillbaka igen, vilket är det enda sättet det kunde hända, men "inte alla var eniga med hypotesen."

Det är extremt ovanligt men laget har sett detta fenomen hända flera gånger.

Med den enklaste och mest vetenskapligt eleganta förklaringen kopplad till att det sker är att det finns ett parallellt universum skapat när Big Bang hände. Två universum bildades och att den andra världen går tiden i omvänd ordning.

I denna spegelvärld går tiden bakåt.

Ändå är det fortfarande en möjlighet att resultaten kom från ett bisarrt fel ANITA gjort, men om det inte är det misstänks förekomsten av parallellt universum.

Jag (min anm.) förstår inte riktigt varför man tror det är samma neutrino som vände och inte en som kom från andra hållet utanför jorden. Jag är tveksam till resonemanget. Men jag kan mycket väl ta till mig tron att det finns parallella universum i andra dimensioner. Kanske skilda åt i tid och i oräkneliga antal.

Bild  från  Flickr.com   

Var det mörk energi som orsakade bigbang?

Börja med att läsa här om hur den accepterade BigBang teorin ser ut i dag.  Om den sedan stämmer med vad som hände är en annan historia.


Den mystiska kraften bakom den accelererade expansionen av universum är benämnd mörk energi och är och förblir konstant (den minskar inte i omfång och den ökar inte). Men det är idag. Vad som sker i framtiden vet vi inte. Men från BigBang ( 13,8miljarder bort i tiden) och framåt till för ca 5 miljarder år sedan ökade den i omfång för att sedan stanna av och bli vad den är i dag.


Det är fullt möjligt att mörk energi förändrats i det förflutna stannat av och ökat enligt ny forskning, och dessa förändringar kan ha översvämmat universum med partiklarna som existerar enligt en  ny teori.



Det sker något mystiskt med kosmos. Det expanderar men är också fullt av materia. Gravitationskraften borde sakta ner expansionen av universum med tiden. Men det sker inte. Det är inte ens i samma takt över tid utan ökar accelererande.


Min (min anm.) tanke är att det inte är konstigt utan fullt naturligt om någon stark gravitationskraft därute ligger bakom expansionsökningen. Universum dras snabbare och snabbare mot någon okänd gravitationskälla därute och ju närmre vi kommer denna desto starkare blir kraften och hastigheten. Om detta stämmer är det en källa som drar allt till sig och vad som sker sedan kan vara att allt dras samman och blir till ett ingenting och Bigbang sker en gång igen. Något som kan ha gjorts i evigheter om och om igen.



Varje dag som går, blir vårt universum större och större i allt snabbare takt. Kosmologer kallar denna kraft som ligger bakom denna accelererade expansion "mörk energi", delvis för att vi i princip har ingen aning om vad som orsakar det, var den kom ifrån eller vad den kommer att göra i framtiden. Allt vi vet är att med början för ungefär 5 miljarder år sedan, avstannade mörk energi i mängdökning.


Vi vet också att under dessa 5 miljarder år mörk energi "styrka" (mätt med dess densitet) har stannat ganska konstant. Den verkar inte bli svagare eller starkare med tiden vilket gör det till en kosmologisk konstant men den verkar ligga bakom en accelererande expansion av universum. 


Jag (min anm.) är undrande över varför ingen diskuterat ovanstående markerade teori vilken jag står bakom den är inte möjlig tvärtom. För mer ny teori om mörk energi enligt forskare diskuterar detta ämne.


Bild från vikipedia som illustrerar hur universum expanderar enligt big bang-teorin.

13 miljarder ljusår bort har upptäckts tre bubblor som minner om när vätedimman släppte genom ljuset för första gången efer BigBang.

Under hundratals miljoner år efter Big Bang var universum en tjock soppa av väteatomer där ljus knappt kunde skönjas. Så tät var väteatomsmolnet att det första ljuset från de första stjärnorna inte kunde tränga igenom vätedimman. 


Men då allt fler stjärnor i denna smog efterhand bildades och hölls samman som stora galaxer vilka expanderade från varandra kunde ljuset tränga fram och det varde ljus. Vätemolnet som var ursprunget till alla sedan uppkomna atomer och stjärnor tunnades ut.


Detta skedde för 13 miljard år sedan, ca en halv miljard år efter Big Bang.

Då de första galaxerna växte sig allt större och utstrålade mer kraftfull energi (och ljus) började de att synas genom den kosmiska dimma som omgav dem (vätgasen) genom att dela (eller jonisera) väteatomer till ett plasma av fria protoner och elektroner vilka bildade stora bubblor. Plötsligt kunde ljus färdas över (vara synligt) i kosmos först genom dessa "bubblor" av denna plasmas uttunnande som omger stora galaxer sedan längre och längre bort då flera av vätgasbubblorna expanderade, tunnades  ut och överlappade varandra.



Nu, har för första gången Astronomer upptäckt tre av dessa bubblor som av skingrade vätgasdimma i en grupp av galaxer 13 miljarder ljusår bort.


 Studien presenterades vid American Astronomical Society Conference i Honolulu och har lämnats för publicering i ett kommande nummer av Astrophysical journal. Det är ett internationellt team av astronomer som identifierat en trio av avlägsna galaxer som utstrålar något av det tidigaste ljuset någonsin som observerats.


Galaxhopen har getts namnet EGS77 och ljuset från denna sändes ut ca 680 miljoner år efter Big Bang att jämför med universums ålder av 13,8 miljarder år. Hopen verkar vara omgiven av tre överlappande bubblor av plasma enligt ovan förklaringsgrund. Forskarna undersökte för denna studie en liten del av rymden genom en exakt våglängd av ultraviolett ljus som avgavs av de tidigaste stjärnorna även känt som Lyman-alfa utsläpp. 


Bilden som jag tycker är passande här från 

Ingen vet säkert hur dessa bubblor den gången agerade eller såg ut. Men som kvinnan på bilden kan vi alla se ut från Jorden och i fantasin föreställa oss hur en bubbla därute plötsligt blev synlig i universums barndom och i slutändan lång senare vi kom till. Bilden är ursprungligen en introduktion till världar som kolliderar men kan även passa här anser jag.

Nu söks skenet från de första stjärnorna efter BigBang.

Astronomer hoppas snart finna en signal som har färdats genom universum i 12 miljarder ljusår. En signal eller syn som visar sken från den tid då de första stjärnorna bildades efter BigBang.


Detta arbete och denna förhoppning presenteras snart (ev är det gjort när detta läses) i en rapport i Astrophysical Journal av ett team som leds av Dr. Nichole Barry från Australiens University of Melbourne och Arc Centre of Excellenc.


MWA (se nedan)  som startade sin drift under 2013, byggdes specifikt för att upptäcka elektromagnetisk strålning som avges av den vätgas som fanns i universum under den period då en soppa av protoner och neutroner flöt runt i universum efter det att universum började svalna efter  Big Bang.


Så småningom började väteatomer att klumpa ihop sig för att bilda stjärnor. De allra första stjärnorna bildades. För att förstå detta skede bör vi finna ljus eller vågor av andra slag från denna tid.


”Det är oerhört viktigt för vår förståelse av astrofysik och kosmologi", förklarar Dr. Barr" Den signal som vi letar efter är 12  miljarder år gammal," förklarar ASTRO 3-D medlem och medförfattare till ovan rapport docent Cathryn Trott, från internationella centrum för radioastronomiforskning vid Curtin University i Western Australia.


"Det är ett svagt sken (eller signal) som söks och det finns en hel del galaxer mellan den och oss. De kommer i vägen och gör det mycket svårt att extrahera den information vi är ute efter. ”säger hon.


Enligt mig (min anm) kommer säkert signalen, våglängden eller ljuset att hittas eller det man tror är detta. Men det kan även bli fel i så motto att det man finner på vägen fått signalen att förfalskas från hur den en gång sändes ut i händelseskedet för miljarder ljus sedan. Risken är även att feltolka en signal som något annat än det man tror sig hittat.



Bilden är på ovannämnda MWA (Murchison Widefield Array) i Australien där forskningen pågår.

Kanske en annan form av mörk energi fanns redan vid Big Bang och denna är förklaringen till universums expansion

Det kan finnas en exotisk form av mörk energi dold i universum. Alternativt en tidig form av mörk energi från tiden vid BigBang.


En form som kan förklara det tidiga universums expansion. Kanske denna form är lösningen på den accelererande expansionen av universum redan vid BigBang och det då inte behövs en ny fysik ( som diskuterats för att förklara skeendet då) för att förklara vad som skedde då.


Med nuvarande fysik finns mysterier vi inte kunnat lösa.


Denna så kallade tidiga mörka energi kan har funnits i universums barndom och sedan försvunnit. Själv kan jag tänka mig att den omvandlades till den mörka energi vi anser finns i dag och vilken är 72% av universums innehåll.


Mörk energi är den okända, mystiska formen av energi som genomsyrar allt och vilken är den troliga förklaringen till universums ökande expansion.


Men under de senaste två decennierna har  forskare som studerar universums accelererande expansion hittat två mycket olika energier. Genom att studera bakgrundsstrålningen från supernovor och pulsarer har man förstått att det inte var så stor expansion av universum i början.


Det verkar ha skett något senare tidsmässigt som ökat expansionen av universum och i dag ökar denna expansion hela tiden.


I en nyligen publicerad rapport i tidskriften Physical Review Letters, föreslås att den tidiga formen av mörk energi kan vara den saknade pusselbiten som förändrat universums tidiga expansionstakt. Framtida högupplösta observationer av bakgrundsstrålningen skulle kunna visa om tidig mörk energi verkligen existerade i det unga universum och om denna ändrat form eller helt enkelt uppstod senare.


”Det finns många modeller på marknaden (teorier) som kunde producera [tidig mörk energi]”, säger  Vivian Poulin, huvudförfattare av rapporten. Hon är forskare vid Laboratoire Univers et de Montpellier, en division vid det franska nationella centrumet för Vetenskaplig forskning i Frankrike Live Science och tillägger  ”Det som vi föreslagit är inspirerat av strängteorin”.


Själv anser jag (min anm) att expansionen av universum kan förklaras av ballongmodellen. När man blåser upp en ballong ökar den snabbare i storlek ju större den blir.

Vad som kan ha hänt före BigBang

Vad fanns innan vårt universum kom till? Vissa teorier tyder på att det före Big Bang funnits ett tidigare universum vilket efter en lång expansion dragits ihop igen till en punkt. En punkt i ett ingenting som sedan vid en kritisk tidpunkt utanför tid och rum och plötsligt uppstod BigBang. BigBang kan ha varit en sedan evighet återupprepad händelsekedja. Teorin kallas Big Bounce. Men ska vi se det krasst finns inget som bevisar detta.



Nu har ett team av forskare vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) angett en metod som kan användas för att förfalska inflationen (den expansion som gick igång vid BigBang åt alla riktningar och fortfarande ökar i hastighet i det universum där vi finns). Man kan se det som en ballong som blåses upp i alla riktningar allt snabbare. Detta är den mest troliga teorin i dag.


 Inflationen är teorin som talar om en tid omedelbart efter Big Bang. Den beskriver ett universum som dramatiskt expanderat i storlek under en flyktig bråkdel av en sekund efter smällen. Inflationsteorin löser några viktiga mysterier om struktur och utveckling av vårt universum i den teori vi använder i dag.


 Ett forskarlag lett av Cfa's Xingang Chen tillsammans med Loeb och Zhong-Zhi Xianyu på fysikinstitutionen på Harvarduniversitetet har tillämpat en ny idé som kan användas för att förfalska inflationsteorin (den finns i olika uppslag) experimentellt.


I ett försök att hitta vissa kännetecken som kan separera inflationen från andra teorier började laget med att identifiera och definiera egenskapen av de olika teorierna – utvecklingen av och storleken på det primära universum säger Xianyu.


Exempelvis, under inflation växer storleken på universum exponentiellt. I vissa alternativa teorier går det mycket långsamt medan det i andra går mycket snabbt. Det finns även teorier där den går olika snabbt beroende på tid eller riktning. Men den förhärskande teorin är att det gick (och går fortfarande) snabbt åt alla håll vid BigBang och att denna expansion ökar hela tiden än i dag. 

Detta har visats utifrån rödförskjutningen.

Men forskare anser att en teori måste kunna förfalskas för att kunna diskuteras annars är det ingen teori utan ej diskussionsmöjlig innebärande att vad man än säger blir svaret detsamma. Vi kan inte bevisa BigBang och dess effekt därför är det är en ej bevisbar teori. Men enligt mig troligen svår att förfalska utan att ta till religion.

Ett tredje intressant gasmoln från tidens början där tiden står still har upptäckts långt därute i universum

Forskarna räknar med att stöta på en massa konstiga saker i universum. Orkaner av mörk materia, nebulosor och galaxer vilka slukar varandra för att ta några exempel som man funnit därute.


Men det finns även tomrum där inga galaxer finns. Tomrum vilka man inte förstår varför de finns. Men även gasmoln från tidens början.


För tredje gången någonsin har nu astronomer som arbetar vid W.M. Keck-observatoriet på Hawaiis sedan länge slocknade vulkan Mauna Kea att de har identifierat ett massivt interstellärt gasmoln som verkar orört sedan BigBang.

Ett vätemoln från universums tidigaste minuter från en tid innan väte och heliumatomerna skapade universums första stjärnor och senare resten av elementen i det periodiska systemet.


Lagets upptäckt är det tredje molnet av kosmiska gas och tros vara helt fri från grundämne förutom väte.


De två första molnen upptäcktes 2011 av astronomen Michele Fumagalli med kollegor vilka även de använde Keckobservatoriets teleskop. De fann att molnet vilket nu upptäckts LLS1723 är likt de först upptäckta molnen inte heller detta visade några spår av några ämnen förutom väte.


Enligt Robert och hans kollegors rapport är förståelse av hur molnen inklusive LLS1723 kan ha överlevt obefläckat av tungmetaller under så lång tid en fråga som kommer att kräva ytterligare studier av molnets närliggande grannskap.


Man ska veta att avståndet till molnet är 1,5 miljarder ljusår och tiden då BigBang inträffade är 14 miljarder år bort. Detta innebär en lång skillnad i tid vilket gör att förvåningen över att molnet inte innehåller några grundämnen än mer förvånande. På något sätt är molnet konserverat i tid och rum händelsemässigt. Men varför?


Att finna och studera opåverkade vätemoln från tidens början kan också avslöja ny information om hur universums första stjärnor bildades från metallfria omgivningar. Paradoxalt nog är detta något som forskare endast kan slutföra genom att hitta moln där ingenting skett sedan Big Bang.


Bild på observatoriet varifrån upptäckterna gjorts

Gravitationen kan ha räddat universum från kollaps efter Big Bang

Inget säger att Big Bang ensamt har resulterat i ett stabilt universum. Tvärtom.


Professor Arttu Rajantie från Institutionen för fysik vid Imperial College i London påstår att ”Standardmodellen för partikelfysik som forskarna använder för att förklara elementarpartiklar och deras växelverkan med varandra hittills inte gett svar på varför universum inte kollapsade direkt efter Big Bang”.


Studier av Higgspartikeln vilken upptäcktes vid CERN under 2012 är en partikel vilken ger massa till alla partiklar men Higgspartiklar borde under den accelererande expansionen efter BigBang i det mycket tidiga universum (då inflation började) enligt nya rön lett till instabilitet och kollaps av skapandet av grundämnen.


Forskare har försökt att ta reda på varför detta inte skedde. Teorier finns att det måste finnas någon ännu okänd fysik som hjälper till att förklara ursprunget till universum.

Fysiker från Imperial College London, och universiteten i Köpenhamn och Helsingfors tror däremot att det finns en enklare förklaring.


I en ny studie publicerad i Physical Review Letters beskrivs hur rumtidens krökning och gravitationseffektens energi gav stabilitet vid universums skapelse. Det innebar att samspelet mellan Higgspartiklar och gravitationen gav upphov till stabilitet av universums partiklar, expansionen och bildning av grundämnen.


 Det visar även att denna  interaktion var tillräckligt för att stabilisera universum och därmed att ett misslyckat universumbildande efter Big Bang  förhindrades.


Någon ny fysik anses därmed inte behövas som förklaring. Det är gravitation som är förklaringen. 

Jag funderar på om gravitationen är förklaringen till betydligt mer än vi ännu förstår. Kan gravitation även vara förklaringen till att Big Bang skedde?