Koliki je promjer vidljivog Univerzuma i od čega on zavisi?



Postoje neke činjenice i pitanja o Univerzumu kao što su njegov nastanak, prošlost i trenutno stanje koji su relativno začuđujući i neobični. Na prvom mjestu ovog popisa je teorija Velikog praska i ideja da je Svemir nastao prije 13,8 milijardi godina kada je bio prepun materije i zračenja, i komponenti koje će s vremenom formirati zvijezde, galaksije i planete. Danas se, također, nameće pitanje koliko daleko možemo vidjeti? Obično se pretpostavlja da bi Univerzum, u kojemu ništa ne ide brže od brzine svjetlosti, bio ograničen na 13,8 milijardi svjetlosnih godina, tj. poznata dob Svemira pomnožena sa brzinom svjetlosti. Ali ova cifra je daleko premala da bi bila tačan odgovor. Mi smo, u stvari, u mogućnosti da vidimo 46 milijardi svjetlosnih godina u svakom smjeru, što je jednako 92 milijarde svjetlosnih godina u promjeru.


Kako je onda moguće da je promjer vidljivog svemira puno veći od njegove starosti? Postoje tri načina koji će nam dati tačan odgovor na ovo pitanje:


1. Stvari su posvuda, svjetlost putuje svojom konstantnom brzinom: ovo je osnovni, zadani, model. Zamislite Univerzum pun zvijezda i galaksija koliko god je to moguće, i te zvijezde i galaksije počele su se formirati prilično blizu samog početka svega. Kako svjetlost putuje ravnom linijom svojom konstantnom brzinom od 3*108 m/s, tačnije 299.792.458 metara u sekundi, što duže čekamo to dalje možemo vidjeti. Dakle, nakon 13,8 milijardi godina trebalo bi da vidite skoro 13,8 milijardi svjetlosnih godina, oduzimajući samo vrijeme koje je bilo potrebno da se zvijezde i galaksije formiraju nakon Velikog praska.


2. Stvari su posvuda, svjetlost se kreće svojom kontantnom brzinom, i sve se može kretati kroz prostor: to malo komplicira scenarij, jer ne samo da postoje objekti koji mogu proizvoditi svjetlost, nego se oni relativno pomjeraju u odnosu na druge. Budući da ti objekti, prema zakonima relativiteta, mogu postići brzinu gotovo do brzine svjetlosti, dok se svjetlost kreće konstantnom brzinom, vi onda možete vidjeti duplo dalje nego što je to bio slučaj sa prvim primjerom. Možda bi ti isti objekti sada mogli biti udaljeni 27,6 milijardi svjetlosnih godina, pod pretpostavkom da njihova svjetlost sada dopire do nas dok se oni udaljuju od nas približnom brzinom svjetlosti.


3. Stvari su posvuda, brzina svjetlosti je konstantna, zvijezde i galaksije se pomjeraju, svemir se širi: prostor je pun materije koja se brzo gomila u zvijezde, galaksije i još veće strukture. Proizvedena svjetlost se kreče kontstantnom brzinom, spomenutom brzinom u vakuumu. Sva se postojeća tvar kreće kroz svemir, uglavnom zahvaljujući međusobnom gravitacijskom privlačenju koje ovisi od gustine područja. Sve spomenuto je slično drugom primjeru, razlika je jedino što se ovje i prostor širi.

Kada se zagledate u neku daleku galaksiju i ona vam se učini crvenijom nego što je inače slučaj, obično se misli kako je galaksija crvena dok se udaljava od nas, te je emitirana svjetlost prema tome premještena prema duljim, odnosno crvenijim talasnim dužinama upravo kao što zvuk sirene dok se udaljava od vas prelazi na dulje talasne dužine i dobija niži tonalitet. Opća teorija relativnosti dodaje još jedan element teoriji prostora - njegovo širenje. Kako se Univerzum širi protežući materiju prostora, talasne dužine pojedinih svjetlosnih zraka u tom prostoru također bivaju razvučene.



Možda bi se, naizgled, moglo učiniti da se ta dva efekta mogu razdvojiti, ali između crvenog pomaka, talasne dužine i vidljive svjetlosti galaksije postoji međusobna veza, a to je funkcija udaljenosti.


U Univerzumu koji se ne širi, maksimalna uočljiva udaljenost bi bila duplo veća od njegove starosti u svjetlosnim godinama tj. 27,6 milijardi svjetlosnih godina. Ali u našem Univerzumu za koji znamo da se širi, već smo primijetili galaksije puno dalje od toga.


Koliko onda, zapravo, možemo vidjeti u bilo kojem pravcu? U Univerzumu koji uopće ne bi imao tamnu energiju, najudaljeniji objekti sa zaostalim sjajem iz Velikog prasta, bili bi ograničeni na 41,4 milijardu svjetlosnih godina. Ali u Univerzumu kao što je naš, ispunjen tamnom energijom, taj limit se neprestano pomjera, a trenutno ide do 46 milijardi svjetlostnih godina.


To znači da, kao što je spomenuto na početku teksta, sa jednog udaljenog kraja do drugog mi možemo vidjeti promjer od oko 92 milijarde svjetlosnih godina. Ali svemir se i dalje konstantno širi, što znači da ako bi danas krenuli na put brzinom svjetlosti, mogli bismo preći samo 3% njegovog opsega. To znači da širenje i prisustvo tamne energije 97% posmatranog Univerzuma čini praktično nedostupnim, pa čak i za brzinu svjetlosti.


Iako se 92 milijardi svjetlosnih godina čini kao velikim brojem u odnosu na 13,8 milijardi star Univerzum, to je odgovarajuća brojka za današnji svemir prepun materije, zračenja, tamne energije koji radi u skladu sa zakonima Opće relativnosti. Univerzum nam se čini velik upravo zbog toga što se neprestano širi, a novi prostori i objekti se neprestano kreiraju između galaksija ili zvjezdanih grupa.

   |  

   |  

  • Facebook - White Circle
  • YouTube
  • Instagram - White Circle
  • Twitter - White Circle

evolucijaportal@gmail.com   |   71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina

© 2019 BY e-volution.com