Den mørke tid
Som antydet var den mørke tid en lang periode, der startede da Universet var ca. 380 tusinde år gammelt og først endte ca. 400 mio. år efter Big Bang1. Helt til at starte med lyste Universet faktisk op; rekombinationen gav plads til de fotoner (lys), der før var holdt tilbage pga. sammenstød med elektroner. Som det ligger i periodens navn, varede de lyse dage dog ikke længe. Universets udvidede sig stadig, temperaturen faldt over den samlede periode fra ca. 3000 K ned til 60 K, og strålingen blev rødforskudt så meget, at det ikke længere var synligt med det blotte øje; det var blevet til infrarød stråling. Med det blev Universet mørkt, og det lyste først op igen da de første stjerner dannes flere 100 mio. år senere.
Pga. Universets udvidelse blev strålingen rødforskudt så meget, at den ikke længere var synlig. Universet fra denne tid så altså ud som på billedet, indtil de første stjerner blev dannet og lyste Universet op.2
I dag er strålingen rødforskudt så meget, at det er i mikrobølgeområdet af det elektromagnetiske spektrum (læs mere om rødforskydning her: Rødforskydning af lys), hvilket er grunden til at man kalder det ”den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling”. Der kom yderligere et mindre strålingsbidrag, efter hydrogenatomerne blev dannet – den såkaldte ”21 centimeter stråling”. Navnet kommer af, at bølgelængden af strålingen er 21 cm. Strålingen ligger i radiobølgeområdet af det elektromagnetiske spektrum, og var heller ikke synligt i Universet under den mørke tid. Hvordan strålingen skabes, kan du kort se i videoen herunder:
Videoen er baseret på følgende kilderne [3] og [4]
De første strukturer af stof samles på denne tid, hvilket ledte til dannelsen af stjerner, galakser, sorte huller og alle de andre objekter, vi ser i Universet i dag. Det er altså begyndelsen på det Univers vi kender. Yderligere samles mørkt stof på denne tid. Mørkt stof er en af de helt store mysterier indenfor astronomien. Man ved ikke hvad det er, men når man observerer galakser kan man se, at tiltrækningen pga. tyngdekraften mellem objekterne er større end hvad den burde være, hvis man kun tager højde for massen af de ting vi kan se. Det er illustreret på figuren nedenfor.
På figuren er stjerners banehastighed plottet som funktion af deres afstande fra deres tilhørende galakses centrum. Den røde linje er det man ville få, hvis kun der var det stof i verden man kender til. Den blå kurve er baseret på observationerne. Plottet viser altså tydeligvis, at der er meget mere stof i Universet end det vi kender til.5
Faktisk udgør det stof vi kender kun ca. 4 % af det samlede indhold i Universet. Resten udgøres af mørkt stof samt mørk energi, som man heller ikke ved hvad er. Mørk energi er det, der får Universet til at udvide sig hurtigere og hurtigere. Det blev kort omtalt i afsnittet ”Big Bang”, og vil også blive nævnt igen på tidslinjen under ”Universets skæbne”. Herunder ses en fordeling af indholdet i Universet:
Fordelingen af Universets indhold. Som man ser udgør det stof vi kender kun 4 %, mens resten udgøres af det ukendte mørk stof og mørk energi.6
[1] Foundations of Astronomy, Michael A. Seeds og Dana E. Backman, s. 400
[2] https://www.slideshare.net/MonashUniversity/supernovae-the-first-stars-in-the-universe, billede 4
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_line
[4] http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/h21.html
[5]http://abyss.uoregon.edu/~js/images/gal_rotation.gif
[6] http://www.thunderbolts.info/tpod/2006/image06/060228dark-energy.jpg