Utvider universet seg?

Helt siden Einsteins teori om generell relativitet ble brukt på det som er kjent om universet som helhet, har det blitt mistenkt at universet ekspanderte. Da Edwin Hubble og Milton Humason på 1920-tallet oppdaget at praktisk talt alle galakser på himmelen beveget seg bort fra oss med store hastigheter, økte dette mistanken om at universet ekspanderte i rask takt. Likevel var det først i 2000 at avgjørende bevis endelig ble funnet til fordel for universets utvidelse, i form av omfattende rødskiftundersøkelser av svært fjerne gjenstander.

Det ekspanderende universet blir ofte sitert som det viktigste funnet i moderne kosmologi. I Einsteins tid var stabilitetsteorien den dominerende, som uttalte at universet forble balansert i samme størrelse. Einstein, hvis ligninger forutså universell utvidelse eller sammentrekning, men ikke stasis, introduserte kunstig en stabiliserende variabel i likningene hans, kalt "kosmologisk konstant." Etter å ha innsett av Hubbles observasjoner om at universet sannsynligvis ekspanderte, kalte han dette senere sin "største bommert."

Fenomenet som først fikk kosmologer og astronomer til å forutsi et ekspanderende univers var Hubbles analyse av rødskift. Ved hjelp av Mount Wilson-observatoriet, som var det beste teleskopet i verden på den tiden, så Hubble fjerne galakser og så at de gradvis så røde ut. Han så lenger bort i verdensrommet, og i forlengelse av det, også lenger tilbake i tid, ettersom det tar mange milliarder av år å reise fra disse galaksene til Jorden. Fordi rødhetsfaktoren korrelerte så bra med økning i avstand, mistenkte Hubble at dette var et pålitelig fenomen med en fysisk årsak.

Årsaken ble bestemt til å være som følger: når universet utvides, øker det underliggende rommet i volum, men lyset som beveger seg gjennom det forblir det samme. Det ekspanderende rommet strekker lysets bølgelengde, noe som gjør det lengre og derved rødere. En analogi som noen ganger brukes er prikker på overflaten av en ekspanderende ballong. Tegn et bølgemønster på en ballong, og mens du blåser det opp, legger du merke til hvordan bølgen strekker seg ut og blir lengre. Dette er det samme prinsippet bak fenomenet rødskifte.

I 1998 ble det ikke bare oppdaget at universet ekspanderer, men at det sannsynligvis utvides med en akselererende hastighet. Den fysiske grunnen til dette er kritt til en mystisk "mørk energi", så kalt fordi vi knapt vet noe om det.