Gigantisk tomrom oppdaget i universet

Det enorme tomrommet og den kalde flekken i den kosmiske bakgrunnsstrålingen. Bilde: Rudnick et al., NRAO/AUI/NSF, NASA

Verdensrommet ser tomt ut, men er fylt av materie i form av planeter, stjerner, støv og gass, og mørk materie, som ikke kan sees, men som likevel kan påvises. Nå har astronomene oppdaget et uvanlig, gigantisk tomrom som verken inneholder vanlig materie eller mørk materie.
 
Kjempetomrommet befinner seg i stjernebildet Eridanus, som ligger 6-10 milliarder lysår fra jorden. Det dreier seg ikke om et svart hull, som er et område med ekstremt komprimert masse, men en del av universet som er helt uten materie av noe kjent slag.

Hullet ble oppdaget ved å sammenlikne den kosmiske bakgrunnsstrålingen (cosmic microwave background), mikrobølgestråling som stammer fra the Big Bang, med radiostråling, som indikerer galakser, galaksehoper og mørk materie, i et spesielt område av Eridanus.

Kald flekk

Området har tidligere har blitt fotografert av NASAs Wilkinson Microwave Anisotopy Probe (WMAP)-satelitt, og har blitt funnet å gi kosmisk bakgrunnsstråling som er mye kaldere enn området rundt. Det er kjent som en kald flekk i den kosmiske bakgrunnsstrålingen.

Den kosmiske bakgrunnsstrålingen er fotoner som stammer fra the Big Bang. Når disse passerer gjennom et tomrom, mister de energi og gir en kaldere bakgrunnsstråling enn fotoner som passerer gjennom vanlig eller mørk materie.

Professor Lawrence Rudnick og hans kolleger fra University of Minnesota i Minneapolis, USA, sammenliknet målinger av den kalde flekken med målinger av radiostråling tatt av Very Large Array-radioteleskopet i New Mexico, USA.

Den kosmiske bakgrunnsstrålingen (til høyre) endrer seg når den passerer gjennom tomrom (midten), og skiller seg fra annen kosmisk bakgrunnsstråling som en kald flekk (venstre). Dette måles av både romteleskop og bakketeleskop (oppe og nede til venstre). Illustrasjon: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF, NASA

1 milliard lysår i diameter

Radiostråling indikerer både vanlig og mørk materie. Den kalde flekken viste seg å mangle kilder til radiostråling, noe som indikerer at området er tomt for begge typer materie.

Slike tomrom har blitt funnet tidligere, men ikke så store som det i Eridanus. Kjempehullet måler 280 megaparsec, eller nesten 1 milliard lysår, i diameter. Det er mer enn 40 ganger større enn tidligere oppdagete tomrom.

Oppdagelsen av kjempetomrommet har blitt publisert i det astronomiske fagtidsskriftet Astrophysical Journal.

Utfordrer dagens teorier

"Det gigantiske tomrommet utfordrer dagens teorier om universets fysikk like etter the Big Bang, da kosmos nettopp hadde blitt dannet," forklarer Frode Hansen ved Institutt for Teoretisk Astrofysikk ved Universitetet i Oslo.

"Den kalde flekken i bakgrunnsstrålingen passer dårlig med standardteoriene våre, men kjempetomrommet passer enda dårligere. Ifølge disse, er det nemlig svært liten sannsynlighet for at et så stort tomrom skal bli dannet."

"Norske forskere er med på å utvikle den europeiske romorganisasjonen ESAs Planck-romteleskop, som etter planen skal skytes opp i juli 2008," sier Hansen videre.

"Planck vil måle den kosmiske bakgrunnsstrålingen med mye høyere oppløsning enn WMAP, og på litt andre måter. Det nye romteleskopet vil fortelle oss mer om det gigantiske tomrommet og den kalde flekken," avslutter Hansen.

Kontakt:

Frode Hansen, Institutt for Teoretisk Astrofysikk, UiO
Telefon 22 85 65 16