En tonåring i universums barndom
Det tidiga universum utvecklades mycket snabbare än man först trodde
De flesta av oss känner till Big Bang, den gigantiska explosion som skapade vårt universum för cirka 13,787 miljarder år sedan. När materialet från denna började svalna nådde det en punkt där atomer började bildas, vilket ledde till att kosmos utvecklades. Enligt teorin bildades de första galaxerna 200 till 500 miljoner år senare. James Webb Space Telescope (JWST) har observerat nybildade galaxer cirka 400 till 600 miljoner år efter Big Bang, vilket stämmer ganska väl med teorin.
Denna konstnärliga gestaltning, baserad på forskning och skapad av den framlidne berömde astronomiska konstnären Adolf Schaller (1956–2024), visar hur en del av universum troligen såg ut när det var mindre än en miljard år gammalt.
De första delarna av vår egen galax Vintergatan – enskilda stjärnor och klotformiga stjärnhopar som svärmar runt dess kärna som bin runt en bikupa – tros vara cirka 13,6 miljarder år gamla. De följdes av andra utvecklingsstadier. Den tjocka skivan, en av vår ”stjärnstads” viktigaste komponenter, började bildas för 13 miljarder år sedan, det vill säga ungefär 800 miljoner år efter Big Bang. Vår galax fortsatte att växa under miljarder år genom att smälta samman med mindre galaxer och ta upp deras material.
Utan Big Bang skulle det inte finnas något universum så som vi känner det i dag – ingen galax som den vi lever i, ingen sol, inget solsystem, ingen jord och inte heller något ”vi” som lever på dess yta.
Nya upptäckter från JWST och Europeiska sydobservatoriets (ESO) ALMA-radioteleskop (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) i den chilenska öknen har gett överraskande resultat om universums tidiga historia.
JWST, som observerar i det infraröda spektrumet, upptäckte i januari 2024 en mycket stor och mycket avlägsen galax, nu kallad JADES-GS-z14-0. På ett avstånd av 13,4 miljarder ljusår måste den ha bildats bara cirka 300 miljoner år efter Big Bang. Infällningen till höger i bilden pekar ut galaxen, som är den lilla pricken i mitten av den mindre kvadraten i huvudbilden.
Med hjälp av ALMA började ESO-forskarna studera JADES-GS-z14-0 och fick både överraskande och oväntade resultat. De upptäckte inte bara syre, utan även tecken på vad astronomer kallar tungmetaller – grundämnen som är tyngre än väte och helium. Medan kemister inte klassar dessa som metaller, gör astronomer det. Det handlar om ämnen som kol, syre, kväve, järn, guld, uran och många fler.
Varför är det här viktigt? Jo, för att det visar att galaxerna i universum utvecklades mycket snabbare än vad man tidigare trott. Dessa tyngre grundämnen uppstår genom stjärnors livscykler och bildas som en del av förbränningen av deras bränsle. Så snarare än att vi hittat en ”spädbarnsgalax” i universums barndom, har vi snarare hittat en ”tonåring”.
De tyngsta ämnena, som guld och uran, bildas när massiva stjärnor exploderar i slutet av sina relativt korta liv. Då blåser de ut dessa nybildade grundämnen i rymden, där de senare kan bli delar av planeter eller till och med liv, kanske liknande vårt eget.
Denna datorgenererade konstnärliga gestaltning visar hur JADES-GS-z14-0 kan ha sett ut tidigt i sin utveckling. De ljusa fläckarna är massiva stjärnor som exploderar, och deras nybildade tungmetaller – kol, syre, kväve, järn, guld, uran med flera – sprids i de våldsamma explosionerna.
För mer information med några animationer, följ denna länk. För ESO:s pressmeddelande på svenska med bilder, se här.
Text: Tom Callen
