Phone

Ako ďaleko v čase je to možné?

Ako ďaleko v čase je to možné?
Written by pocox3

JHubbleov vesmírny teleskop pozoroval najvzdialenejšiu hviezdu, akú kedy videli – Earendel, čo znamená ranná hviezda. Aj keď je Earendel 50-krát väčší ako hmotnosť Slnka a miliónkrát jasnejší, normálne by sme ho nevideli. Môžeme to vidieť vďaka zarovnaniu hviezdy s veľkým zhlukom galaxií pred ňou, ktorých gravitácia ohýba svetlo z hviezdy, aby bola jasnejšia a sústredenejšia – v podstate vytvára šošovku.

Astronómovia vidia pri pohľade na vzdialené objekty do vzdialenej minulosti. Svetlo sa pohybuje konštantnou rýchlosťou, takže čím je objekt ďalej, tým dlhšie trvá, kým sa k nám dostane. V čase, keď k nám svetlo dorazí z veľmi vzdialených hviezd, svetlo, ktoré pozorujeme, môže byť staré miliardy rokov. Pozeráme sa teda na udalosti, ktoré sa stali v minulosti.

Keď pozorujeme svetlo hviezd, pozeráme sa na svetlo, ktoré hviezda vyžarovala pred 12,9 miliardami rokov – nazývame to čas spätného pohľadu. Je to len 900 miliónov rokov po veľkom tresku. Ale pretože vesmír sa počas doby, ktorú potrebovalo, aby k nám toto svetlo dostalo, rýchlo expandoval, Earendel je teraz od nás vzdialený 28 miliárd svetelných rokov.

Teraz, keď je Hubblov nástupca, vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST), na svojom mieste, môže byť schopný odhaliť ešte staršie hviezdy, aj keď ich nemusí byť veľa takých, ktoré sú dobre zarovnané, aby vytvorili „gravitačnú šošovku“, aby sme mohli vidieť to. .

Ak chcete vidieť ďalej v čase, objekty musia byť veľmi jasné. A najvzdialenejšie objekty, ktoré sme videli, sú najhmotnejšie a najjasnejšie galaxie. Najjasnejšie galaxie sú tie, ktoré obsahujú kvazary – svetelné objekty, o ktorých sa predpokladá, že ich poháňajú supermasívne čierne diery.

Pred rokom 1998 boli najvzdialenejšie kvazarové galaxie staré asi 12,6 miliardy rokov. Zlepšené rozlíšenie z Hubbleovho vesmírneho teleskopu predĺžilo čas spätného pohľadu na 13,4 miliardy rokov a pomocou JWST ho plánujeme zlepšiť na 13,55 miliardy rokov pre galaxie a hviezdy.

Hviezdy sa začali formovať niekoľko stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku, v čase, ktorý nazývame kozmický úsvit. Chceli by sme vidieť hviezdy za kozmického úsvitu, pretože by to mohlo potvrdiť naše teórie o vzniku vesmíru a galaxií. Výskum však naznačuje, že možno nikdy nebudeme schopní vidieť najvzdialenejšie objekty pomocou ďalekohľadov tak podrobne, ako by sme chceli – vesmír môže mať základný limit rozlíšenia.



Môžeme vidieť svetlo spred 13,8 miliárd rokov, hoci to nie je svetlo hviezd – vtedy hviezdy neboli

Prečo sa pozerať späť?

Jedným z hlavných cieľov JWST je zistiť, ako vyzeral raný vesmír a kedy vznikli prvé hviezdy a galaxie, medzi 100 a 250 miliónmi rokov po Veľkom tresku. A našťastie o tom môžeme získať vodítka, keď sa pozrieme ešte hlbšie, ako to dokáže Hubble alebo JWST.

Môžeme vidieť svetlo spred 13,8 miliárd rokov, hoci to nie je svetlo hviezd – vtedy hviezdy neboli. Najvzdialenejšie svetlo, ktoré môžeme vidieť, je Kozmické mikrovlnné pozadie (CMB), čo je zvyškové svetlo z Veľkého tresku, ktoré vzniklo len 380 000 rokov po našom kozmickom narodení.

Vesmír pred vytvorením CMB obsahoval nabité častice pozitívnych protónov (ktoré teraz tvoria atómové jadro s neutrónmi) a negatívnych elektrónov, ako aj svetlo. Svetlo bolo rozptýlené nabitými časticami, vďaka čomu sa vesmír stal hmlistou polievkou. Ako sa vesmír rozpínal, ochladzoval sa, kým sa elektróny nespojili s protónmi a nevytvorili atómy.

Na rozdiel od polievky častíc nemali atómy žiadny náboj, takže svetlo sa už nerozptyľovalo a mohlo sa pohybovať vesmírom v priamke. Toto svetlo pokračovalo v cestovaní vesmírom, až kým sa k nám nedostalo dnes. Vlnová dĺžka svetla sa s rozširovaním vesmíru predĺžila – a v súčasnosti to vidíme ako mikrovlny. Toto svetlo je CMB a možno ho jednotne vidieť zo všetkých bodov na oblohe. CMB je všade vo vesmíre.

Svetlo CMB je najvzdialenejšie v čase, aké sme videli, a nemôžeme vidieť svetlo staroveku, pretože svetlo bolo rozptýlené a vesmír bol nepriehľadný.

Existuje však možnosť, že jedného dňa uvidíme aj za CMB. Na to nemôžeme použiť svetlo – budeme musieť použiť gravitačné vlny. Sú to vlnky v štruktúre samotného časopriestoru. Ak existujú nejaké, ktoré sa vytvorili v hmle veľmi raného vesmíru, mohli by sa k nám potenciálne dostať už dnes.

V roku 2015 boli pomocou detektora LIGO detegované gravitačné vlny zo spojenia dvoch čiernych dier. Možno, že ďalšia generácia vesmírnych detektorov gravitačných vĺn – ako Esov teleskop Lisa, plánovaný na spustenie v roku 2037 – bude schopná vidieť do veľmi mladého vesmíru skôr, ako sa vytvorí CMB pred 13,8 miliardami rokov.

Carolyn Devereux je docentkou astrofyziky na University of Hertfordshire. Tento článok sa prvýkrát objavil na Konverzácia

About the author

pocox3

poco lofya max founder of swahli afya and creater content I am from kenya in the north to the southern border of Tanzania in the south. kiSwahili or Kiswahili

Leave a Comment