Hur kan man se tillbaka till universums barndom?

Jag får det inte att gå ihop att man kan se tillbaka till universums barndom. Jag köper att om en utomjording slår på radion på en planet 40 ljusår bort ”nu” så kanske vi kan höra låten om 40 år. Men ser man ljuset från en galax på 1 miljard ljusår så ser man ljuset som emitterades för 1 miljard år sedan och att galaxen säkert är äldre. Det ljuset som emitterades vid universums barndom borde ju ha passerat oss även med tanke på universums expansion. Vår jord är väl ca 4 miljarder år men universum är 15 miljarder. Ljuset från big bang eller strax efteråt borde ha passerat oss sedan eoner. Förstår ni mitt dilemma?

Frågan ställdes 2021-12-29.

Jag har bifogat en liten skiss som visar hur man resonerar. Den är absolut inte skalenlig. Vår bästa teori om universum är den om big bang. Det finns idag ingen annan idé som kan förklara så mycket av det vi observerar som den. Den kosmologiska mikrovågsbakgrunden är det mest avlägsna ”objekt” från vilket vi kan se ljus (mikrovågor är ljus). Omkring 380000 år efter big bang blev universum genomskinligt för ljus och ljus ”släpptes iväg” från varje punkt i alla riktningar. I skissen är punkten A en sådan punkt där ljus gick iväg åt alla håll, en del åt vårt håll. B föreställer vår plats i universum (fast jorden fanns då inte ännu) och expansionen gör att avståndet till A växer hela tiden. Den lilla röda pilen föreställer ljus som är på väg mot oss. När den når oss ”idag” visar den hur det såg ut i A 380000 år efter big bang. I framtiden kommer vi fortfarande att observera ljus från samma tid men då är A inte samma plats som den vi ”ser” nu. Vid tiden 380000 år såg vi (om vi hade funnits) också ljus från den kosmologiska bakgrunden, men det hade kommit från en plats alldeles framför näsan på oss. Så A är en plats som flyttar åt vänster hela tiden vilket förklarar att vi ser bakgrundsstrålningen hela tiden.

När ljuset ”startade” var universum ungefär 3000 grader varmt och en del av det utsända ljuset sån't som våra ögon skulle ha kunnat se, men under resan har våglängden sträckts ut 1100 gånger och vi tar emot det som mikrovågor vars temperatur är bara 2,7 grader över absoluta nollpunkten. Ju längre tiden går desto kallare blir den observerade strålningen.

På samma sätt fungerar det med ljus (blå pil) som sändes iväg i vår riktning från en galax mellan A och B (illustrerad av den blå spiralgalaxen) och det måste ha skett samtidigt som ”den röda pilen” passerade galaxen. Den galaxen ser vi som den såg ut 5 miljarder år efter big bang.

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.