Kan universum expandera snabbare än ljuset?
Kan universum expandera snabbare än ljuset?
Frågan ställdes 2023-09-08.
Precis som du säger så anser vi idag att vårat observerbara universum har en radie på ca 47 miljarder ljusår, och detta tillskrivs mycket riktigt till universums expansion. Faktum är att redan vid ganska ”låga” avstånd (ca 14 miljarder ljusår...) så vet vi att galaxer rör sig ifrån oss snabbare än ljushastigheten.
Att universum idag ännu expanderar, och dessutom i en acceleration takt, sägs kunna tillskrivas den mörka energin. Detta är en typ av energiform som skiljer sig starkt från vad vi vardagligen ser som materia/energi i form av stjärnor, strålning etc. Den mörka energin har egenskapen att dess energitäthet förblir densamma (eller i vissa fall ökar!) fastän rummet ökar i storlek – tvärt emot vanlig materia/energi som blir utspridd och mindre tät om rummet den befinner sig i expanderar. Denna udda egenskap hos mörka energin innebär att att den kan pressa på expansionen nästan hur mycket som helst! Detta beror dock på den exakta tillståndsekvationen som beskriver mörka energin, vilket vi idag inte helt säkert vet svaret på!
Den mörka energin har en del egenskaper som påminner om de energifält som sägs driva på inflationen i tidiga universum, just det att den kan orsaka en accelererande expansion. Energifältet som orskade inflationen måste dock ha varit extremt då det kunde skapa en sådan snabb expansion som teorierna påvisar! Att universum kan expandera snabbare än ljuset är dock inte nödvändigtsvis orsakat av exotiska energiformer utan kan mycket väl ha gjort det vid någon tidpunkt även utan mörk energi eller inflation. Dock så är det just de accelererande egenskaperna som inte finner något svar för modeller som inte inkluderar mörk energi och/eller inflationsteori. Ett universum fyllt av vanlig materia bör nämligen sakta ner i expansionen för att vid någon tidpunkt slutligen stanna av och börja ”vända tillbaka igen” – dock så pekar inget på att detta skulle vara fallet!
Frågan besvarades av Anton Vikaeus, doktorand vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.