Udvider universet sig stadig hurtigere? Yonsei–Southampton-striden om supernovaer

Et af kosmologiens mest grundlæggende spørgsmål er igen til debat: Udvider universet sig stadig hurtigere, eller skyldes den tilsyneladende acceleration delvist en systematisk fejl i målingerne af type Ia-supernovaer?

Svaret er endnu ikke afgjort. Yonsei-holdet hævder, at alderen på de stjerner, der fører til eksplosionerne, påvirker deres lysstyrke selv efter de almindelige korrektioner. Southampton-holdet, som blandt andre omfatter nobelpristagerne Adam Riess og Brian Schmidt, mener derimod, at effekten er blevet overvurderet, og at kosmisk acceleration fortsat er den bedste forklaring på dataene. 813

Hvad hævdede Yonsei i 2025?

Type Ia-supernovaer bruges som såkaldte standardlys. Astronomer sammenligner den observerede lysstyrke med den forventede iboende lysstyrke for at beregne kosmiske afstande. Hvis supernovaernes lysstyrke imidlertid ændrer sig systematisk med alderen på den stjernepopulation, de kommer fra, kan sammenligningen give et forkert billede af, hvordan universets udvidelseshastighed har udviklet sig.

I en undersøgelse offentliggjort i november 2025 argumenterede Yonsei for, at der er en stærk sammenhæng mellem type Ia-supernovaers lysstyrke efter standardisering og alderen på stjernerne i værtsgalaksen. Holdet beregnede, at ændringer i stjernernes alder med rødforskydningen giver en betydelig systematisk forskydning i de afstande, man udleder fra supernovaerne. Efter denne korrektion fandt forskerne ingen overbevisende evidens for nutidig acceleration og foreslog, at universet kan være gået ind i en fase med aftagende udvidelse.

Hvis resultatet blev bekræftet, ville det få store konsekvenser for modellen ΛCDM, som er standardmodellen i moderne kosmologi. I denne model forbindes den kosmologiske konstant Λ – den enkleste form for mørk energi – med universets accelererende udvidelse. En nylig overgang til opbremsning ville enten kræve en mørk energi, der udvikler sig eller svækkes, eller en væsentlig ændring af, hvordan supernovaer og tyngdekraft fortolkes.

Southamptons svar

Southampton-holdet satte spørgsmålstegn ved to centrale dele af Yonseis analyse.

1. Galaksens alder er ikke nødvendigvis stamfaderens alder

Yonsei bruger alderen på værtsgalaksens samlede stjernepopulation som en indikator for alderen på den stjerne eller hvide dværg, der til sidst eksploderede. Southampton påpeger, at der er tale om to forskellige størrelser: En galakse indeholder stjerner i mange aldre, og galaksens gennemsnitsalder fortæller derfor ikke direkte, hvor gammel den konkrete stamfader til supernovaen var. 18

Med denne fortolkning følger det ikke automatisk, at værtsgalaksernes aldersudvikling med rødforskydningen svarer til en tilsvarende udvikling i supernovaernes stamfædres alder.

2. Korrektionen for værtsgalaksens masse

Southampton fremhævede også, at Yonseis analyse ikke havde medtaget den konventionelle korrektion for værtsgalaksens masse, ofte kaldet »mass step«. Korrektionen indgår i moderne supernova-analyser, fordi supernovaernes lysstyrke hænger sammen med miljøforhold, der også er knyttet til stjernernes alder.

Da Southampton anvendte denne korrektion på de samme data, fandt holdet en langt svagere sammenhæng mellem galaksens alder og den såkaldte Hubble-residual – forskellen mellem den målte og den forventede lysstyrke efter standardisering. Konklusionen var, at en alderskorrektion ikke er nok til at fjerne tegnene på kosmisk acceleration.

Yonsei svarer igen

Yonsei accepterer ikke, at Southamptons analyse har løst spørgsmålet. I en nyere analyse hævder holdet, at Southampton har kombineret supernovaer over et usædvanligt bredt rødforsky dningsinterval, omtrent fra z = 0,04 til z = 0,42.

Inden for dette interval ændrer værtsgalaksernes gennemsnitlige alder sig med omkring 3 milliarder år. Ifølge Yonsei kan en sammenblanding af objekter med så forskellige aldre før regressionsanalysen få sammenhængen mellem alder og resterende lysstyrke til at se kunstigt flad ud. 2

Yonsei mener desuden, at Southampton har behandlet to størrelser som mere uafhængige, end de reelt er:

• hældningen på forholdet mellem alder og lysstyrke, og
• hvor meget stamfædrenes alder ændrer sig med rødforskydningen.

Selv hvis stamfædrenes aldersudvikling er mindre end udviklingen i værtsgalaksernes gennemsnitsalder, kan en større hældning i forholdet mellem alder og lysstyrke ifølge Yonsei stadig give en betydelig samlet korrektion. Holdet sætter også spørgsmålstegn ved, om Southamptons behandling af masse og støv kan have undertrykt alderssignalet kunstigt. 35

Hvad handler uenigheden egentlig om?

Striden handler ikke blot om »acceleration mod opbremsning«. Den drejer sig først og fremmest om, hvorvidt supernovadata er korrigeret tilstrækkeligt for forskelle i stjernepopulationer og galaksemiljøer.

Southampton mener, at:

• galaksens alder ikke kan bruges direkte som alder på supernovaens stamfader,
• korrektionen for værtsgalaksens masse fjerner en stor del af den tilsyneladende aldersafhængighed, og
• den resterende effekt er for lille til at ændre den kosmologiske fortolkning.

Yonsei mener, at:

• værtsgalaksens alder kan bruges som en rimelig indirekte indikator for stjernepopulationerne,
• analyse over et bredt rødforsky dningsinterval undervurderer hældningen mellem alder og lysstyrke, og
• alderskorrektionen kan være betydelig, selv hvis stamfædrenes aldersudvikling er mindre end værtsgalaksernes. 2

Indtil større og mere ensartede datasæt er blevet analyseret uafhængigt, har ingen af parterne leveret en endelig omstødelse af den etablerede kosmologi.

Hvad fortæller DESI-resultaterne?

Resultaterne fra Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI, giver vigtig baggrund, men løser ikke i sig selv striden. DESI måler blandt andet baryoniske akustiske oscillationer, BAO – mønstre i fordelingen af galakser, som kan bruges til at kortlægge forholdet mellem kosmiske afstande og rødforskydning på en anden måde end supernovaer.

Kombinationer af DESI-data med målinger af den kosmiske mikrobølgebaggrund og forskellige supernovasæt har vist en præference for modeller, hvor den mørke energi ændrer sig over tid. I en kombination af DESI og CMB blev præferencen frem for ΛCDM angivet til 3,1 sigma, mens den statistiske styrke ændrer sig, når forskellige supernovasæt føjes til analysen.

Det er dog ikke uafhængigt bevis for, at universet bremses i dag. BAO begrænser historien for kosmiske afstande, men fortolkningen som »udviklende mørk energi« afhænger af den valgte model og af, hvilke datasæt der kombineres. Nyere analyser beskriver fortsat præferencen for dynamisk mørk energi som moderat eller ikke afgørende, og nogle finder ingen statistisk signifikant fordel frem for ΛCDM. 17

Hvordan kan striden afgøres?

En særlig ren test vil være at sammenligne supernovaer i galakser med så ens stjernealdre som muligt på tværs af forskellige rødforskydninger. Det vil mindske behovet for en stor, teoretisk pålagt alderskorrektion.

Andre vigtige fremskridt vil være:

• større supernovasæt med ensartet udvælgelse,
• spektroskopiske målinger af værtsgalakserne,
• bedre adskillelse mellem alderen på den samlede stjernepopulation og alderen på den faktiske stamfader,
• uafhængige kontroller af effekter fra masse, støv og det lokale miljø, og
• nye observationer fra store projekter som Vera C. Rubin Observatory og Nancy Grace Roman Space Telescope.

Den foreløbige konklusion

Den mest forsigtige opsummering er, at kosmisk acceleration fortsat er den etablerede fortolkning. Den nye strid handler om, hvor pålideligt type Ia-supernovaer korrigeres for alder og miljø. Southampton mener, at Yonseis korrektioner er for store. Yonsei svarer, at Southamptons analyse undervurderer aldershældningen og ikke tager korrekt højde for den matematiske sammenhæng mellem stamfædrenes aldersudvikling og forholdet mellem alder og lysstyrke. 18

DESI-data holder samtidig muligheden åben for, at mørk energi ikke er helt konstant. Men det er langt fra det samme som et bevis på, at universet allerede er gået fra acceleration til opbremsning. Det afgørende bliver bedre supernovamålinger og uafhængige kosmologiske tests.