Kosmos' best bevarte hemmelighet

Vet du hva jeg virkelig elsker? Når forskerne plutselig sitter og klør seg i hodet og sier «dette stemmer liksom ikke».

Akkurat det skjer nemlig akkurat nå, takket være en ny studie publisert i Nature Astronomy. Og jeg klarer ikke slutte å tenke på det.

Tenk deg følgende

Du står og kikker på nattehimmelen. Der borte ser du en diger galakse – en av de virkelig store fra det tidlige universet, dannet da kosmos fortsatt var et bittelite barn, under 1,5 milliarder år etter Big Bang.

Du gjør utregningene dine. Estimerer hvor mange stjerner den inneholder. Føler deg ganske trygg på tallene.

Bortsett fra… du hadde fullstendig feil.

Det er i bunn og grunn hva som skjedde med astronomene som brukte James Webb-romteleskopet (JWST). De undersøkte ni gamle, massive galakser som hadde sluttet å lage nye stjerner for milliarder av år siden. Da de gravde dypere i dataene, oppdaget de noe som hadde vært der hele tiden – uten at noen hadde sett det.

En skjult befolkning av små, dunkende stjerner som rett og slett hadde vært usynlige for tidligere observasjoner.

Og dette var ikke bare et par gjemte stjerner. Snakk om betydelig mer masse enn noen hadde trodd, låst bort i disse svake stellare usynlingene.

Som å finne hemmelige rom i en skyskraper

Forskerteamet – med bidrag fra Penn State og Leiden University – forklarte det på en veldig treffende måte. Hovedforfatter Chloe Cheng sammenlignet lyse stjerner med skyskrapere i en by: De er umulige å overse, de er flashy, de dominerer hele utsikten.

«Men her er greia,» forklarte hun. «Mellom skyskaperne finnes det massevis av hus, leilighetsbygg, alle mulige slags mindre strukturer som du rett og slett ikke kan se på avstand. Det er det som har skjedd med disse galaksene.»

De lyse, massive stjernene hadde tatt all oppmerksomheten (og all lysstyrken), mens utallige mindre stjerner lusket rundt i mellomrommene – fullstendig oversett. Da forskerne endelig tok hensyn til disse skjulte befolkningene, viste det seg at galaksene var opptil fire ganger mer massive enn tidligere estimater.

Dr. Joel Leja fra Penn State formulerte det slik: «Disse galaksene er annerledes… de har tre eller fire ganger mer masse enn vi forventet.»

Sånn helt rolig. Tre til fire ganger. Ikke noe stort. (Sett inn nervøs latter her.)

Hvorfor dette betyr noe

Her blir det nemlig skikkelig spennende – og litt ubehagelig for astrofysikken.

Vi har hatt modeller og teorier om hvordan galakser dannes og utvikler seg. Disse modellene antok at stjerner over hele universet ble dannet i omtrent samme proporsjoner overalt. Små stjerner, store stjerner – forholdet var angivelig ganske konsekvent.

Bortsett fra at JWST stadig beviser at så ikke er tilfellet.

Siden JWST begynte å observere, har astronomer gang på gang funnet overraskende massive og modne galakser som eksisterte mye tidligere enn teoriene våre hadde forutsagt. Denne nye studien gir ytterligere brennstoff til dette bålet. Hvis galakser som disse inneholdt langt flere stjerner enn forskerne tidligere estimerte, må vi tenke helt nytt om hvordan så enorme mengder stjerner kunne dannes så raskt i kosmisk historie.

Universet var tydeligvis langt mer effektivt på å bygge stellare byer enn vi noen gang hadde forestilt oss.

En uventet bonus: Flere planeter?

Her er noe som fikk meg til å måpe høyt: Denne oppdagelsen kan bety at det fantes flere planeter i det tidlige universet enn vi trodde.

Hvorfor? Fordi små, lavmasse-stjerner har en tendens til å ha planetsystemer. Massevis av dem. Så hvis det var flere av disse dunkle, litle stjernene som fløt rundt i det tidlige universet enn vi hadde forstått… ja, da kan du regne ut konsekvensene selv.

Professor Mariska Kriek fra Leiden-observatoriet, som ledet forskningen, påpekte at dette resultatet har konsekvenser for mange områder av astronomien. «Siden så mange planeter kretser rundt lavmasse-stjerner, kan dette til og med indikere at flere planeter ble dannet i det tidlige universet enn vi tidligere har antatt.»

Tenk på det – ikke bare skjulte stjerner, men potensielt skjulte verdener. For milliarder av år siden, i galakser vi trodde vi hadde forstått.

Hva skjer videre?

Teamet kaller dette et avgjørende skritt fremover, men erkjenner også hvor mye mer arbeid som gjenstår. «Frem til nylig var målinger som disse rett og slett umulige,» sa Martje Slob, en doktorgradskandidat ved Leiden University som var medforfatter av studien. De trengte ikke bare et kraftig teleskop, men eksepsjonelle spektra og nye analyseteknikker for å oppdage de subtile signaturene fra svake, lavmasse-stjerner gjemt inne i kosmiske kjemper.

Nå som vi vet at disse skjulte befolkningene eksisterer, må astronomene oppdatere modellene sine. Teorier om galakseformasjon må ta hensyn til hvordan universet tydeligvis fylte så mange stjerner inn i så tidlige strukturer.

Og personlig? Jeg er helt for denne typen kosmiske overraskelser. Hver gang vi bygger bedre verktøy og ser dypere ut i rommet, finner vi at universet er merkeligere, vidunderligere og mer overraskende enn vi noen gang hadde gjettet.

Det tidlige universet var ikke bare mer massivt enn vi trodde – det skjulte tilsynelatende sin sanne størrelse for oss hele tiden.