Nästan alla astronomer är överens om teorin om Big Bang, att hela universum sprids isär, med avlägsna galaxer som rusar bort från oss i alla riktningar. Kör klockan baklänges till 13,8 miljarder år sedan, och allt i kosmos började som en enda punkt i rymden. På ett ögonblick expanderade allting utåt från den platsen och bildade energin, atomerna och så småningom stjärnorna och galaxerna vi ser idag. Men att kalla detta begrepp bara en teori är att felbedöma den överväldigande mängden bevis.
Det finns separata bevis, som var och en oberoende pekar mot detta som ursprungsberättelsen för vårt universum. Den första kom med den fantastiska upptäckten att nästan alla galaxer flyttar ifrån oss.
År 1912 beräknade Vesto Slipher hastigheten och riktningen för 'spiralnebulosor' genom att mäta förändringen i våglängderna för ljus som kommer från dem. Han insåg att de flesta av dem flyttade ifrån oss. Vi vet nu att dessa objekt är galaxer, men för ett sekel sedan trodde astronomer att dessa enorma samlingar av stjärnor faktiskt kan vara inom Vintergatan.
1924 kom Edwin Hubble på att dessa galaxer faktiskt ligger utanför Vintergatan. Han observerade en speciell typ av variabel stjärna som har ett direkt samband mellan sin energiproduktion och den tid det tar att pulsera i ljusstyrka. Genom att hitta dessa variabla stjärnor i andra galaxer kunde han beräkna hur långt bort de var. Hubble upptäckte att alla dessa galaxer är utanför vår egen Vintergatan, miljontals ljusår bort.
Så om dessa galaxer är långt, långt borta och rör sig snabbt bort från oss, tyder det på att hela universum måste ha befunnit sig i en enda punkt för miljarder år sedan. Den andra raden av bevis kom från det överflöd av element vi ser omkring oss.
I de tidigaste ögonblicken efter Big Bang fanns det inget mer än väte komprimerat till en liten volym, med galet hög värme och tryck. Hela universum agerade som kärnan i en stjärna och smälte samman väte till helium och andra element.
Detta är känt som Big Bang Nucleosynthesis. När astronomer tittar ut i universum och mäter förhållandena mellan väte, helium och andra spårämnen, matchar de exakt vad du skulle förvänta dig att hitta om hela universum en gång var en riktigt stor stjärna.
Bevislinje nummer 3: kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning. På 1960-talet experimenterade Arno Penzias och Robert Wilson med ett 6-meters radioteleskop och upptäckte en bakgrundsradioemission som kom från alla håll på himlen – dag som natt. Vad de kunde säga, mätte hela himlen några grader över absoluta nollpunkten.
WMAP-data för den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Kredit: NASA
Teorier förutspådde att efter en Big Bang skulle det ha skett en enorm utsläpp av strålning. Och nu, miljarder år senare, skulle denna strålning röra sig så snabbt bort från oss att våglängden för denna strålning skulle ha flyttats från synligt ljus till den mikrovågsbakgrundsstrålning vi ser idag.
Den sista bevislinjen är bildandet av galaxer och den storskaliga strukturen i kosmos. Ungefär 10 000 år efter Big Bang svalnade universum till den grad att materiens gravitationsattraktion var den dominerande formen av energitäthet i universum. Denna massa kunde samlas till de första stjärnorna, galaxerna och så småningom de storskaliga strukturerna vi ser över hela universum idag.
Dessa är kända som de fyra pelarna i Big Bang Theory. Fyra oberoende bevis som bygger upp en av de mest inflytelserika och väl underbyggda teorierna inom hela kosmologin. Men det finns fler bevis. Det finns fluktuationer i den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, vi ser inga stjärnor äldre än 13,8 miljarder år, upptäckterna av mörk materia och mörk energi, tillsammans med hur ljuset kröker sig från avlägsna supernovor.
Så även om det är en teori bör vi betrakta det på samma sätt som vi ser på gravitation, evolution och allmän relativitet. Vi har en ganska bra uppfattning om vad som händer, och vi har kommit på ett bra sätt att förstå och förklara det. Allt eftersom tiden går kommer vi att komma på fler uppfinningsrika experiment att kasta på. Vi kommer att förfina vår förståelse och teorin som följer med den.
Det viktigaste är att vi kan ha förtroende när vi pratar om vad vi vet om de tidiga stadierna av vårt magnifika universum och varför vi förstår att det är sant.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 5:21 — 4,9 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS
Podcast (video): Ladda ner (100,3 MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | RSS