Halton Arp (f. 1927) tilhører en liten klikk av astronomer og kosmologer som har nektet å gi etter for det enorme presset fra akademia til å godta Big bang-kosmologien og å tolke alle observa­sjoner i lys av denne. Prisen for denne vitenskapelige integriteten har vært karrieremessig selvmord. Hans artikler har blitt refusert og hans bøker har ikke blitt anmeldt i de mest prestisjefylte tidsskriftene. Hans observasjoner og tolk­ninger har blitt ignorert av hans Big bang-kollegaer. Hans viktigste erkjennelse er at galaksers, kvasarers og stjerners rød­forskyvning er iboende og omvendt proporsjonal med deres alder. Dette gir en radikal ny forståelse av deres utvikling og alder. Arp konkluderer at aktive galaksekjerner (AGN) må inneholde ”hvite hull” der ny materie med null masse og max. iboende rødforskyvning kontinuerlig skapes og utskilles med lysets fart. Den utskilte plasmamaterien resulterer så i dannelsen av kvasarer og galakser, som altså vokser fra sentrum og utover. Konklusjonen om hvite hull er forenlig med nonlokalitet-fysikk. Man kan forestille seg at det hvite hullet fungerer som trans­formator av energi fra et høyere energiplan til plasma­materie i det fysiske universet.

Biografisk skisse

Halton C. Arp ble født i 1927 i New York City. Han tok sin doktorgrad i astronomi ved California Institute of Technology i 1953. Hans første stilling som astronom var under ledelse av kosmologen Edwin Hubble (1889-1953). Hubbles tolkning av rødforskyvning som et direkte mål på galaksers hastighet bort fra observatøren, ble den ene av to pilarer som holdt og fremdeles holder Big bang (BB)-kosmologien oppe. Den andre pilaren er Albert Einsteins relativitetsteorier. Hubble var en ydmyk mann som aldri prøvde å dogmatisere sin fortolkning til en lov; han var åpen helt frem til sin død at galaksenes rødforskyvning kunne ha mange årsaker. I 1937 uttalte han:

“..dersom rødforskyvning ikke primært er hastighetsskifte, er bildet ganske enkelt og plausibelt. Da finnes ingen evidens for ekspansjon; ingen begrensninger i tidsskalaen, ingen spor av rommessig krumning; og ingen begrensninger i rommets dimensjoner.”

Arp arbeidet i 28 år som astronom i staben ved de astronomiske observatoriene ved Mt. Palomar og Mt. Wilson. I 1966 fikk han utgitt boken Atlas of Peculiar Galaxies (online). Etter fullførelsen av boken var han ikke lenger i tvil om galakser utstøter materie. Han avviste den fortsatt rådende teorien om at galakser er inne i en gravitasjons­drevet kontraksjonsprosess, der galakser til og med beveger seg mot hverandre og forenes. Han erkjente at nye galakser blir til ved utstøtning fra eldre galakser. Arp var ikke den eneste som avviste BB-kosmologien. Blant hans gode venner var en trio som i 1993 lanserte The Quasi Steady State Cosmology (QSSC): den britiske astronomen Fred Hoyle (1915-2001), den britiske fysikkprofessoren Geoffrey Burbidge og den indiske astrofysikeren Jayant V. Narlikar.

Arps tiltagende isolasjon fra det astronomiske fagmiljøet i USA resulterte i at han i 1984 flyttet til Tyskland, der han fikk status som gjesteforsker ved Max-Planck-Institut für Astro­physik. Her har han siden bodd og arbeidet. I 1998, 71 år gammel, fikk han utgitt boken Seeing Red: Redshifts, Cosmology and Academic Science. Her tar han et kraftig oppgjør med dogmatismen som preger det astronomiske fagmiljøet, samt oppsummerer sine viktigste astro­nomiske oppdagelser og erkjennelser gjennom en lang karriere. Arp er fortsatt aktiv og kan kontaktes via sin private web-base.

Her følger en ultrakort oppsummering på ABC-nivå av Seeing Red (1998). De som ikke vil kjøpe boken finner noen utdypninger av hans arbeid i artiklene som ligger på hans web-base.

1) ”Hvite hull” skaper plasmamaterie

Mens BB-kosmologien hevder at galakser er gjenstand for gravitasjonell kontraksjon mot et usynlig supermassivt svart hull i galaksenes senter, hevder Arp det stikk motsatte: at i sentrum av aktive galaksekjerner (AGN) finnes ”hvite hull” (også kalt plasmoider) der ny materie i plasmatilstand kontinuerlig skapes og utskilles. Denne nyskapte materien har følgende egen­skaper ved t = 0:

• masse = 0,
• beveger seg i lysets fart via magnetiske felter,
• maksimal iboende rødforskyvning,
• minimal lysstyrke,

Etter eksakte matematiske lover går materien gjennom følgende forvandlinger som en funksjon av tiden:

• massen tiltar i kvantiserte verdier, og farten avtar,
• rødforskyvningen avtar i kvantiserte verdier,
• lysstyrken tiltar,

Etter som massen tiltar og farten avtar som en funksjon av tiden, vil materien bli stadig sterkere dominert av gravitasjonskraften og til slutt fanget inn av den. Den nyskapte materien fanges gjerne inn ved galaksekjernens eller galaksens periferi, med det resultat at galaksen vokser utover med den nyeste materien ytterst.

Arp avviser altså BB-kosmologiens fortolkning av galaksers, kvasarers og stjerners rødforskyvning som en funksjon av deres hastighet bort fra observatøren, og hevder i stedet at rødforskyvningen er iboende og avtar med alderen. Dette gir oss et radikalt nytt syn på deres utvikling og alder.

2) Aktive galaksekjerner (AGN) og kvasarer

I Wiki-artikkelen Aktiv galakse kan man pr. november 2009 lese følgende:

”En aktiv galakse er en galakse hvor en betydelig del av den utsendte energien ikke blir emittert av de normale komponentene til galakser som stjerner, støv og interstellar gass. Denne energien, avhengig av type aktiv galakse, kan bli emittert over mesteparten av det elektromagnetiske spektrumet, som infrarød, radio, UV, røntgen og gamma. Ofte brukes forkortelsen AGN (eng.: Active Galactic Nucleus), siden de fleste aktive galakser ser ut til å bli drevet av en kompakt region i galaksesenteret. Noen av disse kompakte regionene sender ut jet-stråler av materie som kan strekke seg over lange avstander og generere utstrakte strukturer (som for eksempel radiogalakser og kvasarer dominert med mye radio­stråling). Men i alle tilfeller er den aktive kjernen den grunnleggende kilden til energien vi observerer.”

Seyfert-galakser regnes som én type AGN [Wiki: Seyfert galaxy]. Arp betrakter AGN generelt og særlig Seyfert-galakser som ”kvasarfabrikker”. Han tolker sine observa­sjoner dithen at Seyfert-galaksene utskiller parvise protokvasarer, de to utskilles alltid i hver­andres motsatte retning. Da kvasarer har høyere rødforskyvning enn AGN, tolker Arp dette dithen at den nyskapte plasmamaterien fanges inn i periferien av AGN der den bidrar til å bygge opp kvasarer som så utskilles. Kvasarer kan sende ut stråling tilsvarende 10 milliarder soler [Wiki: Quasar].

Seyfert-galaksen Circinus

3) Fra BL Lac-objekter til spiralarmer og kompanjong-galakser

BB-kosmologien betrakter BL Lac-objekter som en av flere typer AGN [Wiki: BL Lac-object]. BL Lac-objekter har lavere rødforskyvning og høyere lysstyrke enn kvasarer. Arp tolker BL Lac-objekter derfor som en senere utviklingsfase av kvasarer. BL Lac-objektet utskiller materie i motsatte retninger, som resulterer i dannelsen av spiralarmer. Dersom et BL Lac-objekt ikke disintegrerer, vil det ifølge Arp ende opp som en galakse. Dersom BL Lac-objektet disintegrerer, vil resultatet ifølge Arp bli en galaksehop.

Tuppene av spiralarmene utstøter så materie som resulterer i dannelsen av normale kompanjong-galakser rundt seg. BB-kosmologiens perspektiv er at disse kompanjong-galaksene er i ferd med å forenes med spiral­galaksen, eller mer dramatisk uttrykt: at spiralgalaksen er iferd med å ”spise” dem opp. Kompanjong-galakser har gjennomgående høyere rødforskyvning enn de store, sentrale galakser som de ligger inntil. Disse kompanjong-galaksene finnes i flere tilstander eller utviklingsfaser, fra AGN til kvasarer til normale galakser med bare svakt høyere rødforskyvning enn modergalaksen. Arp betrakter kompanjong-galakser som kvasarenes siste utviklingstrinn. Både kompanjong-galakser og kvasarer befinner seg rommessig langs moder­galaksens lille akse (”minor axis”).

Spiralgalakse med kompanjong

4) Stjernedannelse

Arp avviser BB-kosmologiens teori om at stjerner dannes ved at to gass/støv-regioner kolliderer med hverandre. En slik kollisjon vil lede til opphetet gass, men det er ingen grunn til å tro at gassens kondensering vil resultere i stjernedannelse. Kondensproduktene vil ganske enkelt smuldre opp. For at stjernedannelse kan skje, er det nødvendig at gassen omsluttes av en slags beholder under kjølingsprosessen. Det er verdt å vite at spiralgalaksenes armer fungerer som magne­tiske beholdere for plasmamaterie. Arp tolker sine observasjoner dithen at stjerne­dannelsen skjer i spiralarmene, og at stjernenes rødforskyvning er iboende og et mål på deres alder. Arp har imidlertid ikke gått i detalj når det gjelder stjernenes utvikling.

Arp kontra The Quasi Steady State Cosmology (QSSC)

QSSC ble fremmet i 1993 av den britiske astronomen Fred Hoyle (1915-2001, som lanserte Steady State-teorien sammen med to andre i 1948), den britiske fysikkprofessoren Geoffrey Burbidge (f. 1925) som er bosatt i California, og den indiske astrofysikeren Jayant V. Narlikar (f. 1938). Denne trioen har lenge vært kjent for deres avvisning av BB-kosmologien og for deres mange originale og kontroversielle nye idéer. Alle er høyt respekterte venner av Halton Arp, og i mange år utgjorde de en kontroversiell kvartett. Selv om QSSC-trioen avviser Big bang med fullstendig oppdaterte argumenter, så har de beholdt idéen om at universet ekspanderer, og faktisk pulserer mellom ekspansjon og sammentrekning. Forfatterne har inkludert idéen om nyskapning av materie, men dette er en nyskapning av allerede eksisterende materie. Forfatterne har ikke våget å slutte seg til Arps konklusjon at rødforskyvning primært er et uttrykk for materiens alder, selv om hver av dem har lekt med idéen. Hoyle, Burbidge og Narlikar fikk i år 2000 utgitt boken A Different Approach to Cosmology: From a Static Universe Through the Big Bang Towards Reality (Cambridge University Press). QSSC-trioen og Halton Arp befinner seg altså et sted mellom BB-kosmologien og plasmakosmologien. Trioen synes å stå nærmere BB-kosmologien, mens Arp synes å stå nærmere plasmakosmologien.

                                               Fred Hoyle                                       Geoffrey Burbidge                                Jayant V. Narlikar

Kilder og ressurser 

* Halton Arps web-base.

* Halton Arp (1998): Seeing Red: Redshifts, Cosmology and Academic Science.

* Norsk astronomisk ordliste.