Ak ste niekedy snívali o cestovaní v čase, len sa pozrite na nočnú oblohu; glimmers, ktoré vidíte, sú skutočne snímkami vzdialenej minulosti. Je to preto, že tieto hviezdy, planéty a galaxie sú také veľké, že svetlo z tých najmenších môže trvať desaťtisíce rokov, kým sa dostanú na Zem.
Vesmír je nepochybne veľkým miestom. Ale aké veľké to je?
„Môže to byť niečo, o čom vlastne nikdy nevieme,“ povedal Sarah Gallagher, astrofyzik na Západnej univerzite v kanadskom Ontáriu. Veľkosť vesmíru je jednou zo základných otázok astrofyziky. Môže byť tiež nemožné odpovedať. Ale to nezabráni vedcom v skúšaní.
Čím bližšie je objekt vo vesmíre, tým ľahšie je jeho vzdialenosť merať, povedal Gallagher. Slnko? Kúsok koláča. Mesiac? Ešte jednoduchšie. Všetci vedci musia urobiť, aby žiarili lúč svetla smerom nahor a zmerali čas, ktorý tento lúč potrebuje, aby odrazil povrch Mesiaca a späť na Zem.
Ale najvzdialenejšie objekty v našej galaxii sú zložitejšie, uviedol Gallagher. Napokon, ich dosiahnutie by vyžadovalo veľmi silný lúč svetla. A aj keby sme doteraz mali technologické možnosti na to, aby sme zažiarili svetlo, kto má tisíce rokov čakať, kým sa lúč odrazí zo vzdialených exoplanet vesmíru a vráti sa späť k nám?
Vedci majú niekoľko trikov na rukávoch, aby sa vysporiadali s najvzdialenejšími predmetmi vo vesmíre. Hviezdy menia svoju starnú farbu a na základe tejto farby môžu vedci odhadnúť, koľko energie a svetla sa tieto hviezdy uvoľnia. Dve hviezdy, ktoré majú rovnakú energiu a jas, sa zo Zeme nebudú javiť rovnako, ak je jedna z týchto hviezd vzdialená oveľa ďalej. Ďalšia z nich sa bude prirodzene javiť slabšia. Vedci dokážu porovnať skutočný jas hviezdy s tým, čo vidíme zo Zeme, a pomocou tohto rozdielu vypočítať, ako ďaleko je hviezda, povedal Gallagher.
Ale čo absolútna hrana vesmíru? Ako vedci vypočítavajú vzdialenosti k vzdialeným objektom? To je miesto, kde sa veci naozaj komplikujú.
Pamätajte, že čím ďalej je objekt od Zeme, tým dlhšie svetlo z tohto objektu trvá, kým sa k nám dostanú. Predstavte si, že niektoré z týchto objektov sú tak ďaleko, že ich svetlo trvalo milióny alebo dokonca miliardy rokov, kým sa k nám dostali. Teraz si predstavte, že svetlo niektorých objektov trvá tak dlho, kým sa vydá na cestu, ktorá za všetkých miliárd rokov vesmíru ešte nedosiahla Zem. To je presne ten problém, s ktorým sa astronómovia stretávajú, povedal Will Kinney, fyzik na Štátnej univerzite v New Yorku v Buffale, spoločnosti Live Science.
„Môžeme vidieť iba malú, malú bublinu. A čo je mimo toho? Nevieme,“ povedala Kinney.
Ale výpočtom veľkosti tejto malej bubliny môžu vedci odhadnúť, čo je mimo nej.
Vedci vedia, že vesmír je starý 13,8 miliárd rokov, čiže dá alebo zaberie niekoľko sto miliónov rokov. To znamená, že objekt, ktorého svetlo trvalo 13,8 miliárd rokov, aby sa k nám dostal, by mal byť tým najvzdialenejším objektom, aký môžeme vidieť. Možno by ste mali v pokušení myslieť si, že nám to poskytne jednoduchú odpoveď na veľkosť vesmíru: 13,8 miliárd svetelných rokov. Majte však na pamäti, že vesmír sa tiež neustále zvyšuje. V čase, ktorý nám svetlo trvalo, sa okraj bubliny posunul. Našťastie vedci vedia, ako ďaleko sa to posunulo: 46,5 miliárd svetelných rokov ďaleko, na základe výpočtov expanzie vesmíru od veľkého tresku.
Niektorí vedci použili toto číslo na to, aby sa pokúsili vypočítať, čo leží nad hranicou toho, čo vidíme. Na základe predpokladu, že vesmír má zakrivený tvar, môžu astronómovia pozerať na vzorce, ktoré vidíme v pozorovateľnom vesmíre, a pomocou modelov odhadnúť, o koľko ďalej sa rozširuje zvyšok vesmíru. Jedna štúdia zistila, že skutočný vesmír by mohol byť najmenej 250-krát väčší ako 46,5 miliárd svetelných rokov, ktoré skutočne vidíme.
Ale Kinney má iné myšlienky: „Neexistujú dôkazy o tom, že vesmír je konečný,“ povedal, „mohlo by to veľmi dobre pokračovať navždy.“
Nie je možné s istotou povedať, či je vesmír konečný alebo nekonečný, vedci sa však zhodujú v tom, že jeho „skutočne obrovský obrovský rozmer“, uviedol Gallagher. Bohužiaľ, tá malá časť, ktorú teraz vidíme, je najviac, akú kedy budeme môcť pozorovať. Pretože sa vesmír rozširuje čoraz rýchlejšie, vonkajšie okraje nášho pozorovateľného vesmíru sa pohybujú smerom von rýchlejšie ako rýchlosť svetla. To znamená, že okraje nášho vesmíru sa od nás vzdialia rýchlejšie, ako sa k nám môže dostať ich svetlo. Postupne tieto hrany (a všetky reštaurácie, ako kedysi napísal britský autor Douglas Adams) zmizli z dohľadu.
Veľkosť vesmíru a jeho veľké množstvo, ktoré nevidíme - to je ponižujúce, povedal Gallagher. To však nezabráni jej a iným vedcom v pokračovaní v hľadaní odpovedí.
„Možno to nebudeme schopní zistiť. Môže to byť frustrujúce,“ povedal Gallagher. „Ale je to skutočne vzrušujúce.“
