Försvinner avlägsna stjärnor?

Fråga:

Det sägs att universum utvidgas och att alla stjärnor och galaxer och galaxhopar rör sig bort från varandra. Ju längre bort, desto snabbare är denna rörelse.

Det innebär väl att de objekt som ligger längst bort från oss borde försvinna ur vår åsyn. Har man sett att så har skett? Hur långt kan ljuset gå utan att helt mattas av?

Svar:

I kosmologin, som bygger på Einsteins allmänna relativitetsteori, finns det ingen regel som säger att två områden av universum inte kan röra sig bort från varandra fortare än ljuset. Universums expansion kan snarare ses som att rymd hela tiden fylls på mellan galaxerna. Det medför att Hubbles lag gäller, som säger att hastigheten mellan två galaxer är proportionell mot avståndet mellan dem. Är galaxerna bara tillräckligt långt från varandra så blir hastigheten större än ljusets. Däremot är det fortfarande sant att ingenting kan färdas snabbare än en ljusstråle genom universum. Ljusets hastighet är alltså bara en gräns för objekt som rör sig genom rymden – rymden själv kan däremot expandera i princip hur snabbt som helst.

Vad händer då med ljuset som sänds ut från en mycket avlägsen galax? Jo, först går det i ”uppförsbacke”, det vill säga universum utvidgas snabbare än ljusstrålen färdas. Men om expansionstakten avtar med tiden kan ljuset så småningom övervinna avståndsförändringen. Det är därför vi kan observera den kosmiska bakgrundsstrålningen, som skickades ut när längdskalan i universum var 1 100 gånger mindre än den är nu. Universums expansionstakt har nämligen minskat mycket sedan dess.

Men på sistone har vi mätt upp att universums expansionstakt nu tycks öka igen (se F&F 4/98). Det innebär att ljus från galaxer som ligger tillräckligt långt bort aldrig kommer att nå oss. Nuvarande mätningar av hur expansionstakten ökar med tiden antyder att den gränsen – den så kallade händelsehorisonten – just nu ligger 16 miljarder ljusår bort. Objekt som ligger närmare och som vi nu kan se kommer däremot alltid att förbli synliga, men ljuset blir mer och mer rödförskjutet.

Undrar du något? Fråga F&F!