Det, vi troede, vi vidste

Da universet opstod for 13,8 milliarder år siden, bestod det næsten udelukkende af brint og helium, og det var først, da de tidligste stjerner blev tændt, at produktionen af tungere grundstoffer som kulstof, ilt og jern begyndte. De blev senere spredt i rummet, blandt andet når massive stjerner eksploderede som supernovaer, og grundstofferne kunne derefter indgå i nye generationer af stjerner og planeter.

Astronomerne forventede dog, at gassen omkring de tidligste galakser stadig var næsten uberørt af denne kemiske forurening, fordi der endnu ikke havde været tid til at sprede ret mange tunge grundstoffer.

Tungere kemiske grundstoffer blev spredt i universet langt tidligere, end vi troede. Foto: NASA, Wikimedia Commons

Det, vi ved nu

Observationer med James Webb-rumteleskopet har imidlertid vist, at processen var i fuld gang allerede 500 millioner år efter Big Bang. Et internationalt forskerhold ledet af astronomer fra University of Arizona har undersøgt lyset fra tre af de tidligste galakser og fundet spor af blandt andet kulstof, ilt og silicium i gassen omkring dem. Grundstofferne afslører sig gennem karakteristiske absorptionslinjer i lyset fra galakserne, og forskydninger i disse linjer viser, at gassen bevæger sig væk fra galakserne med hastigheder på 50-250 kilometer i sekundet.

De første stjerner havde altså ikke blot nået at producere tunge grundstoffer. Galakserne var også allerede begyndt at sende dem ud i deres omgivelser, hvor de kunne blive byggesten i nye stjerner og planetsystemer.

Universet blev dermed kemisk beriget langt hurtigere, end astronomerne havde forventet, og dermed var en vigtig forudsætning for dannelsen af klippeplaneter som Jorden også til stede kun 500 millioner år efter Big Bang.

Men …

Observationerne bygger på blot tre galakser, som alle er usædvanligt lysstærke, og de blev valgt, fordi deres lys er kraftigt nok til at afsløre absorptionslinjerne. Det er derfor uvist, om resultaterne er repræsentative for de tidligste galakser.

Desuden viser forskydningerne i absorptionslinjerne, at gassen bevæger sig i forhold til galakserne, men ikke med sikkerhed, at den strømmer ud af dem. Jens Olaf Pepke Pedersen

ScienceDaily, 2. oktober