Studier av universums omvandling – när de första stjärnorna bildades

Innan stjärnorna och galaxerna bildades bestod universum till största delen av en kall gas av neutrala atomer. Matthew Hayes leder ett projekt som ska visa hur universum omvandlades när de första galaxerna började sprida en värmande joniserande strålning. Projektet bygger på observationer från rymdteleskopet James Webb.

Matthew Hayes. Foto: Magnus Bergström/KAW

Att vårt universum inleddes med Big Bang för cirka 14 miljarder år sedan är en etablerad sanning. Men fortfarande är mycket osäkert när det gäller hur universum omvandlades under de första femhundra miljoner åren. Tiden då stjärnorna bildades och formade dagens galaxer.

Till en början bestod universum av en het plasma av protoner, elektroner och fotoner. Efter ungefär 400 000 år hade universum kylts ned mycket nog för att övergå till en neutral gas av mestadels väteatomer.

– Tiden innan de första galaxerna och stjärnorna tog form kallar vi för ”den mörka tidsåldern” då universum var helt svart och ganska kallt. Inga stjärnor hade ännu bildats – det fanns inga astrofysiska objekt som spred något ljus, säger Matthew Hayes, vid institutionen för astronomi vid Stockholms universitet.

När de första stjärnorna bildades, cirka 200 miljoner år senare, skapades också stora mängder joniserande ultraviolett strålning. Strålningen slog sönder de stabila väteatomerna i gasen, och sedan dess har vi haft ett joniserat universum med fria elektroner.

– Processen där universum gick från att vara kallt och neutralt till varmt och joniserat kallar vi återjoniseringen. Vårt projekt handlar om att förstå detta skeende, säger Matthew Hayes.

Projektet involverar fyra forskare – alla samlade i en och samma korridor vid AlbaNova universitetscentrum.

Läs hela artikeln på KAWs webb

Senast uppdaterad: 2026-01-29

Sidansvarig: Kommunikationsavdelningen