Da universet tente sine første lys

Jeg må ærlig innrømme det — da jeg først begynte å lese om denne forskningen, fikk jeg gåsehud. Det handler om å gjenskape universets aller første stjerner. De som slo på lyset etter milliarder av år med mørke. Hvor kult er ikke det?

Forskere ved University of Bath har jobbet sammen med kolleger i Paris og Chicago om et prosjekt kalt MEGATRON. Nei, det er ikke oppkalt etter Transformers-figuren — selv om det var min første tanke. Disse simuleringene er laget for å svare på et av de mest grunnleggende spørsmålene i astronomien: hvordan gikk vi fra bokstavelig talt ingenting til alt vi ser rundt oss i dag?

Det som virkelig fascinerte meg, var at forskerne faktisk har to forskjellige måter å studere det tidlige universet på. Begge er ganske utrolige.

James Webb-teleskopet lar oss observere galakser fra da universet var bare et spedbarn — rundt 100 til 200 millioner år gammelt. Det er praktisk talt barnealder i kosmiske målestokk.

Men den andre tilnærmingen er nesten poetisk i sin eleganse. Gamle stjerner i Melkeveien fungerer som kosmiske tidskapsler. Når disse gamle stjernene døde for milliarder av år siden, etterlot de seg kjemiske fingeravtrykk i sammensetningen sin. Ved å studere disse fingeravtrykkene i dag, kan forskerne i prinsippet lese dagboken til de første generasjonene av stjerner. Det er som å finne fossiler fra universets første livsformer — og det er ærlig talt en av de mest poetiske beskrivelsene jeg har lest i vitenskap.

MEGATRON-simuleringene følger en ung galakse mens den vokser. De sporer hvordan gass beveger seg, hvordan stjernelys reiser gjennom rommet, og hvordan ulike kjemiske grunnstoffer bygger seg opp over tid. Startpunktet er ursoppelignende gass uten tunge grunnstoffer — bare forholdene rett etter Big Bang. Modellen følger hele reisen gjennom stjernedannelse, supernovaer og spredningen av nylig skapte grunnstoffer til senere generasjoner.

Det som gjør denne forskningen spesielt viktig, er hva teamet oppdaget om enklere modeller. De kan nemlig mangle noe ganske avgjørende fysikk. Ved å simulere stråling og kjemiske prosesser i ekstremt høy oppløsning, fanger MEGATRON opp strukturer i gassen som mindre detaljerte tilnærminger rett og slett ikke kan se. Det betyr at våre spådommer om hva JWST bør observere, kanskje trenger litt justering.

Dr. Martin Rey fra University of Bath uttrykte det vakkert: «James Webb-teleskopet gir oss et direkte blikk inn i det kosmiske spedbarnsstadiet, mens stjernearkeologi lar oss studere levningene fra de tidligste tidene i vårt eget galaktiske nabolag. MEGATRON skaper en fysisk bro mellom de to.»

Tenk på det et øyeblikk. Karbonet i beina dine, oksygenet du puster inn akkurat nå, jernet i blodet ditt — alt ble skapt inni stjerner. For å forstå hvor disse grunnstoffene kommer fra, må vi forstå hvordan de første stjernene dannet seg og beriket omgivelsene sine. Det er ikke bare abstrakt vitenskap. Det er bokstavelig talt å forstå våre egne opphav på atomnivå.

Prosjektet har brukt 40 millioner prosessortimer på Storbritannias nasjonale superdatamaskiner. For å sette det i perspektiv: det er en nesten ubegripelig mengde datakraft. Det gir deg en følelse av hvor komplekse disse simuleringene er.

Mens JWST fortsetter å avsløre ny informasjon om tidlige galakser, og stjerneundersøkelser gir stadig mer detaljerte målinger av gamle stjerner, planlegger teamet å fortsette å forfine MEGATRON. Vi lever i en utrolig tid der ulike tilnærminger til å studere universet endelig kommer sammen for å fortelle en sammenhengende historie — en historie som begynte for 13,8 milliarder år siden med et smell og til slutt førte til akkurat deg, som leser disse ordene nå.

Ikke verst for en kosmisk perspektivbetraktning, eller hva?