I går ble Nobelprisen i fysikk 2011 offentliggjort, og den gikk til Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt og Adam G. Riess,

"för upptäckten av universums accelererande expansion genom observationer av avlägsna supernovor"

Det har vært kjent siden 1920-tallet at universet utvider seg, noe som er en konsekvens av Big Bang. Dette ble oppdaget da man fant ut at så godt som alle stjerner beveger seg bort fra oss, og at stjerner som er langt borte beveger seg raskere enn de som er nærmere. At de stjernene som er lengre borte beveger seg raskere skyldes at det er selve rommet som utvider seg, og alt som er i det bare følger med. Man ser den samme effekten hvis man tegner noen prikker på et gummistrikk, og strekker det til dobbel lengde. Avstanden mellom alle prikkene har doblet seg i løpet av samme tid, så de som i utgangspunktet var lengre fra hverandre må bevege seg lengre, og derfor raskere.

De som fikk nobelprisen har ledet to forskningsprosjekter som hver for seg oppdaget at universet ikke bare utvider seg, men at det utvider seg stadig raskere. Dette var stikk i strid med den aksepterte teorien, som var at utvidelsen begynte etter Big Bang, og at universet ville utvide seg gradvis langsommere ettersom det ble bremset opp av gravitasjon. Nettopp dette var en av grunnene til at de gjorde disse målingene i utgangspunktet; de ønsket å finne ut hvor mye utvidelsen ble bremset opp av gravitasjonen, for å kunne si noe om hvor mye masse som finnes i universet. Jeg sakser fra et intervju med Adam G. Riess:

I remembered going through the analysis of the data to the end. I remember seeing that the sign of the answer was, I would have said, wrong. And I remember thinking "Uh, I’ve made a terrible mistake, and I have to find this mistake", and then spending weeks looking for it, and only after that starting to allow the possibility that the sign could be real, and then that the universe could be accelerating.

Måten de har undersøkt dette på er ved å studere type Ia-supernovaer som befinner seg flere milliarder lysår borte. Det som er spesielt med type Ia-supernovaer er at de følger et veldig bestemt mønster for hvor lyssterke de er i forhold til hvor lang tid de lyser. Det betyr at ved å måle hvor lenge de lyser kan man regne ut hvor kraftig de lyser, og så kan man sammenligne det med hvor kraftig de ser ut til å lyse sett fra Jorden, og bruke det til å regne ut avstanden.

Det andre man måler er det som kalles rødskift. Rødskift er et fenomen som går ut på at bølgelengden til lys blir lengre, og det har fått navnet fordi rødt er den delen av det synlige lyset som har lengst bølgelengde. Det som skjer er at en stjerne sender ut lys, og mens det er på vei til oss utvider universet seg. Når rommet utvider seg blir lyset på en måte strukket, så bølgelengdene blir lengre, og når lyset kommer frem til oss ser det rødere ut enn det gjorde i utgangspunktet. Graden av rødforskyvning forteller oss altså hvor mye universet har utvidet seg siden lyset ble sendt ut.

Ved å studere supernovaer i forskjellige avstander studerer man essensielt lys av forskjellig alder. Lys fra en stjerne som er for eksempel 8 milliarder lysår borte har vært på vei til oss i 8 milliarder år, mens lys fra en stjerne som bare er 1 milliard lysår borte har bare vært på vei i 1 milliard år. På denne måten kan man sammenligne graden av rødforskyvning de siste 1 millarder år, og sammenligne det med de siste 8 milliarder år, og slik kan man finne ut om universet utvider seg raskere nå enn før. Og det er altså nettopp det man har funnet.

Dette er åpenbart kjempeinteressant, og leder til en hel rekke nye spørsmål, som for eksempel «Hva i alle dager er det som forårsaker dette?», pluss at det hinter om at svaret på denne pollen skal være «Big Rip». Men er det egentlig praktisk nyttig? Og var det ikke noe grafs i Nobels testamente om at oppdagelsen skulle være nyttig?

Som fysiker, og dessuten som selverklært tenkende menneske, vil jeg naturligvis hevde at slik informasjon, om ikke akkurat nyttig, i alle fall er viktig. Det kan dessuten komme til å være nyttig, siden det åpenbart er huller i vår forståelse av verden, ettersom vi ikke vet hva som får universet til å utvide seg raskere, men det er nok helst på lang sikt. De som er veldig opptatt av nytte får trøste seg med at det bare er fire år siden nobelprisen i fysikk gikk til to fyrer som essensielt gjorde det mulig å lage svære harddisker.

-Tor Nordam