Vi kunne stadig finde bevis på et ekspanderende univers en billion billion år fra nu, selv uden galakser synlige på nattehimlen, siger Harvard-teoretikeren Abi Loeb.
Når galakser i vores univers ekspanderer væk fra hinanden med lysets hastighed, og når den kosmiske glød fra Big Bang forsvinder, hvad ledetråde om Big Bang og fødslen af vores univers vil være tilbage for astronomer at studere en billion år fra nu? Hvordan vil vores fjerne efterkommere vide, at universet udvides, når galakser er kommet så langt fra hinanden, at vi fra vores Melkevejs udsigtspunkt slet ikke kan se andre galakser?
Store tanker. Men ikke for stor for Harvard-teoretikeren Avi Loeb, der leder Institut for Teori og Computation ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Han overvejede dette spørgsmål i et papir, der var tilgængeligt online i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Kunstnerens opfattelse af den kosmiske opfattelse en billion billioner år fra nu. Billedkredit: David A. Aguilar
I et billion billion år, hvor universet er 100 gange ældre end det er nu, vil vores hjem - Mælkevejen - galaksen - være fusioneret med Andromeda-galaksen for at skabe, hvad nogle astronomer kalder Milkomeda. Vores sol vil have brændt ud sammen med mange andre stjerner, og alle de galakser, der er synlige for os nu, vil have skyndt sig ud over den kosmiske horisont, for altid ude af syne. Gløden, der er tilbage fra Big Bang, kan detekteres som kosmisk mikrobølgebaggrund (CMB), udvides også med lysets hastighed og vil falme, når dens bølgelængder strækker sig ud til et usynligt spektrum. Dr. Loeb sagde:
Vi plejede at tro, at observationskosmologi ikke ville være gennemførlig en billion billion år fra nu. Nu ved vi, at dette ikke vil være tilfældet.Hypervelocity-stjerner vil give Milkomeda-beboerne mulighed for at lære om den kosmiske ekspansion og rekonstruere fortiden. Fremtidens astronomer behøver ikke at tage Big Bang på tro. Med omhyggelige målinger og smart analyse kan de finde de subtile beviser, der skitserer universets historie.
Hypervelocity-stjerner er ekstremt sjældne - forekommer cirka en gang hvert 100.000 år. Denne type stjerne bliver kastet fra det sorte hul midt i en galakse, når et binært-stjernesystem trækkes ind i det sorte hul og rives i stykker. Den ene stjerne forsvinder ind i det sorte hul, og den anden skubbes ud som en hypervelocity-stjerne på over en million miles i timen - hurtigt nok til at undslippe tyngdekraften i sort hul. Lyset fra en hypervelocity-stjerne ville være den fjerneste lyskilde, der er tilgængelig for en astronom fra Milkomeda.
Loeb forklarer, at fremtidige astronomer ville have teknologien til ikke kun at måle hypervelocity-stjernens hastighed, men den ekstra hastighed, der udøves af det ekspanderende univers. Dette ville være deres bevis for et ekspanderende univers; det ville svare til Edwin Hubbles opdagelse, men baseret på mindre effekter. Stjerner i Milkomeda ville afsløre, når galaksen dannede sig. Ved at kombinere dette bevis med hypervelocity-stjernemålingerne ville det være universets alder og de vigtigste kosmologiske parametre.
De kunne finde ud af det, men bevisene ville bare ikke være så spektakulære som det, vi kan se foran os nu, for eksempel de fjerneste og derfor yngste galakser i vores univers set gennem den udvidede vision af Hubble-rumteleskopet. I en billion billion år, selv for magtfulde teleskoper som Hubble, vil denne fjerne udsigt over vores universets egen fortid være væk for evigt.