Fréttablaðið - 30.03.2013, Blaðsíða 30

30. mars 2013 LAUGARDAGUR| HELGIN | 30
Þorgils
Jónsson
thorgils@frettabladid.is
FÆÐING HEIMSINS Í NÝJU LJÓSI
Mælingar Plancks, gervitungls Geim-
vísindastofnunar Evrópu (ESA), á
örbylgjukliðnum svokallaða, sem er
elsta ljós alheimsins, eftirgeislun
sem stafar frá Miklahvelli sjálfum,
leiða í ljós að alheimurinn þandist út
billjónbilljónbilljónfalt (1036) á einu
augabragði. Planck sýnir okkur einnig
að alheimurinn inniheldur minna af
hinni mjög svo torskildu hulduorku
og þeim mun meira af hulduefni en
áður var talið.
Elsta ljós alheimsins: Kliðurinn sýnir okkur
alheiminn eins og hann leit út aðeins 380.000
árum eftir Miklahvell, löngu fyrir tíma stjarna
og vetrarbrauta. Meðal þess sem fram hefur
komið er að alheimurinn er um það bil 100
milljón árum eldri en áður var talið.
Uppbygging alheimsins:
Fyrir
Planck-
verkefnið
Eftir
Planck-
verkefnið:
Hefðbundið
efni
4,5% 4,9%
Hulduefni
22,7%
Hulduefni
26,8%
1 Miklihvellur: Alheimurinn verður til og þenst
út, hraðar en ljósið sjálft dregur, við hundrað
billjóna billjóna billjóna (1031) gráðu hita.
Hulduorka
72,8%
Hulduorka
68,3%
6 200 milljónum ára
eftir Miklahvell: Fyrstu
stjörnurnar og vetrar-
brautirnar verða til.
7 Níu milljörðum
ára eftir tilurð
alheimsins: Sólin
verður til þegar
gasský og rykský
falla saman í
vetrarbrautinni
okkar. Jörðin verður
svo til úr afgangs-
efninu, fyrir um 4,6
milljörðum ára.
8 Nútíminn: 13,82 millj-
örðum ára eftir Miklahvell.
2 Einni sekúndu síðar: Hitastigið fellur niður
í tíu milljarða gráða. Frumeindakjarnar; rót-
eindir, rafeindir og ljóseindir, taka að myndast.
4 380.000 árum eftir Miklahvell: Hitinn
fellur niður í 2.700 gráður. Vetnisatóm
myndast, sem gerir ljósi kleift að ferðast
óhindrað í fyrsta sinn. Bakgrunnsgeislun
losnar úr læðingi og gerir mannkyni
mögulegt að sjá aftur til þess tíma.
5 Hinar myrku aldir: Stjörnur hafa ekki
enn orðið til, hér er ekkert ljós nema það
sem varð til við bakgrunnsgeislunina.
1
2
3
4
5
6
7
8
Myndir: Evrópska geimferðastofn-
unin, NASA, AFP/Getty Images
© GRAPHIC NEWS
Ísland á sinn fulltrúa í Planck-verkefninu en Jón Emil Guðmundsson,
doktorsnemi í eðlisfræði við Princeton-háskóla í Bandaríkjunum, tók
þátt í gagnaúrvinnslu frá Planck-gervitunglinu.
„Ég byrjaði að vinna í hóp sem tengdist prófessor hér. Hann
hefur verið tengdur Planck-verkefninu í langan tíma og vann meðal
annars að því að hanna ljósnemana sjálfa. Í gegnum hann fékk ég
rétt til að vinna úr gögnunum og ég hef verið að gera það síðustu
þrjú ár,“ segir Jón Emil í samtali við Fréttablaðið. Hann segir verk-
efnið spennandi og telur sig heppinn að hafa fengið að taka þátt í
því.
„Mitt hlutverk tengdist því að skilja hvernig sjónaukinn bregst
við ljósi, en allar niðurstöðurnar byggja á því að vita hvernig hann
bregst við ljósafli frá mismunandi áttum. Það er ekki fyrr en við
skiljum það til hlítar að við getum byrjað að leiða út niðurstöður.
Þetta er frumgagnavinnsla en svo eru það prófessorarnir sem
eru komnir hvað hæst upp metorðastigann sem reikna út loka-
niðurstöðuna.“
Aðspurður hvort segja mætti þá að hann væri eins konar starfs-
maður á plani játar hann því hlæjandi.
„Já, ætli það ekki. Í þessum virðingarstiga að minnsta kosti, enda
er ég bara nemi. En það er mjög gaman að fá að komast inn í þetta
verkefni og fá að vera með í þessum stóra hópi.“
Nú hefur um helmingur gagnanna úr Planck-verkefninu verið
birtur og talsvert eftir að vinna úr þeim. Jón Emil segir að stefnt sé
að því að ljúka þeirri vinnu sumarið 2014 og hann muni sennilega
vinna eitthvað að málinu þangað til.
„Það er sitthvað í þessu rannsóknum sem á eftir að vera í um-
ræðunni næstu árin og margt athyglisvert sem enn er ógert.“
Íslenskur „starfsmaður á plani“ í tíma-
mótaverkefni um upphaf alheimsins
Margt má læra af elsta ljósi alheimsins, örbylgjukliðnum, en það gefur vísinda-mönnum nútímans innsýn í hvernig
alheimurinn leit út skömmu eftir að
hann varð til úr Miklahvelli fyrir
um 13,8 milljörðum ára.
Planck, gervihnetti Geimvís-
indastofnunar Evrópu, var skot-
ið á loft árið 2009 og fram til síð-
asta árs mældi hann ljósstyrk og
skautun frá örbylgjukliðnum með
nákvæmari hætti en áður var hægt,
til þess að kortleggja efnisþéttleika
alheimsins í heild sinni.
Þarna er því, í stuttu máli sagt,
lesið í ljóseindir sem hafa ferðast
um óravíddir alheimsins í rúmlega
þrettán milljarða ára áður en mæli-
tæki Plancks námu þau.
Max Tegmark, prófessor við MIT,
hefur líkt þessum niður stöðum við
að ákvarða upphaf slagsmála. „Ef
þú kemur inn þegar allt er í háalofti
er erfitt að sjá hvernig lætin byrj-
uðu en ef þú komst inn nokkrum
sekúndum eftir að allt byrjaði ætti
framvindan að liggja ljósar fyrir.“
Styður kenningar og vekur fleiri
spurningar
Helstu niðurstöðurnar að þessu
sinni festa í sessi þá grundvallar-
hugmynd sem vísindamenn höfðu
gert sér síðustu tuttugu ár eða svo
um tilurð alheimsins í Miklahvelli.
Þó virðist sem aldur alheims-
ins hafi hingað til verið eilít-
ið van metinn, eða um allt að 100
milljónum ára. Eins kom í ljós að al-
heimurinn innihélt minna en áður
var talið af svokallaðri hulduorku,
en þeim mun meira af hulduefni og
venjulegu efni sem stjörnur, vetrar-
brautir og lífverur eru gerðar úr.
Venjulegt efni er um 5% af inni-
haldi alheimsins.
Vilja geta spáð fyrir um frávik
Vísindasamfélagið hefur fagnað
þessum niðurstöðum, eins og við
var að búast. Niðurstöðurnar að
þessu sinni taka aðeins til um helm-
ings þeirra gagna sem Planck afl-
aði. Seinni hlutinn er nú til rann-
sóknar og er niðurstaðna að vænta
sumarið 2014.
„Okkar lokatakmark væri að
geta smíðað nýtt módel sem gæti
spáð fyrir um frávik og tengt þau
saman,“ segir George Efstathiou,
prófessor við Cambridge-háskóla
sem er einn af forystumönnum
Planck-verkefnisins. „En við erum
aðeins á upphafsmetrunum hingað
til og vitum ekki hvort það verði
mögulegt og hvers konar eðlisfræði
við myndum þurfa til að greina þau.
En það er einmitt það sem gerir
þetta svo spennandi.“
Heimildir: Stjörnufræðivefurinn
og NY Times
Sjónarhorn frá upphafi alheimsins
Geimvísindastofnun Evrópu kynnti í síðustu viku fyrstu niðurstöður rannsókna sem byggja á gögnum úr Planck-gervitungl-
inu. Skoðun á svokölluðum örbylgjuklið sýnir heiminn eins og hann leit út 380.000 árum eftir Miklahvell og styður kenn-
ingar um tilurð alheimsins en leiðir margt fróðlegt í ljós. Alheimurinn virðist vera 100 milljónum ára eldri en áður var talið.
3 100 sekúndum síðar: hitinn fellur niður í
1 milljarð gráða. Öreindir og geislun tengjast
saman.
SKOÐAR
ALHEIMINN
Jón Emil Guð-
mundsson,
doktorsnemi
í eðlisfræði.
Tók þátt
í Planck-
verkefninu.