petkovanja in pondelkovanja

Ojla!

Prejšnje smo končali tule:

[...]

Pa so šli znanstveniki pogledat, kako se je vesolje začelo. Morda tam zvemo, iz katere snovi so sanje - a smo mačoti al wimpi.

Tole je najdražji in najobčutljivejši termometer, kar smo jih naredili:

WMAP. Wilkinsonova sonda za merjenje anizotropije sevanja iz ozadja (lep izraz, kajne).

Ko gledamo daleč v vesolje, gledamo nazaj v čas - če svetloba z nam najbližje zvezde do nas potrebuje 8 minut, je žarek, ki ga vidimo, star 8 minut; če pogledamo v Sonce ga vidimo takega kot je bil 8 minut nazaj.

Morda 8 minut res ni veliko. Pa gremo dlje. Znamenita Alfa Centauri je 4.5 svetlobnih let daleč. Če jo gledamo danes, vidimo svetlobo iz leta 2003. Druge zvezde so še mnogo dlje. Siri, naprimer, je 9 svetlobnih let proč. Svetloba zvezd Velikega voza je stara med 80 in 125 let - in tako dalje.

V ozvezdju Andromede lahko zapazimo zvezdo, ki nekako ni ostra, ampak zamazana, megličasta.

Vidite megličico malo nad sredino, na desni? To je to:

Velika Andromedina galaksija. Najoddaljenejši predmet, kar ga lahko vidimo s prostimi očmi - 2 milijona in pol svetlobnih let stran je; svetloba z nje se je rodila, ko so po Zemlji hodili Homo habilis, Homo ergaster in Homo erectus.

Galaksij, ki jih lahko zaznamo s tahudimi teleskopi, so še veliko dlje. Tudi nekaj milijard svetlobnih let proč jih vidimo; svetloba s takih globin vesolja je starejša od Zemlje same!

Rdeča lisa v spodnjem okvirčku je galaksija. Zaenkrat najoddaljenejša, kar jih poznamo - Če ocene o starosti vesolja držijo, je nekaj čez 13 milijard svetlobnih let proč. Toliko let so fotončki potovali od tam do naših oči. Ta rdeča svetloba je nastala, ko je bilo vesolje staro 780 milijonov let.

Aha. Zdaj, ker bolj kot gledamo dlje, bolj gledamo nazaj v čas. Ampak vesolje se je - kot vemo - začelo z Velikim pokom. A torej lahko - če pogledamo dovolj daleč - vidimo blisk Prve Eksplozije?

Hecno - ja, lahko …

Takole je bilo … Najprej še ni bilo ničesar; skupaj z Avguštinom lahko beremo: “… tema se je razprostirala nad globinami in duh Božji je vel nad vodami …”. Tej dobi po Gamowu rečemo Avguštinska epoha.
In potem je rekel: “Bodi svetloba!”

Začel se je Veliki pok. V tem trenutku ne vemo točno, kaj se je dogajalo. Mal se nam sanja, ampak ne bi zdaj o tem. Ko pa so minile prve tri minute, je vesolje postalo vsaj približno tako, da ga lahko razumemo … vroča plazma, polna fotonov, elektronov in protonov; nekaj podobnega, kot je danes v notranjosti Sonca - ali v plasma lamp:

Ko je v plesu fizike visokih temperatur minilo 380.000 let, pa se je zgodilo nekaj zanimivega. Vesolje se je ves ta čas besno širilo in ohlajalo. Pa je temperatura takrat padla tako nizko, da so se protoni, nevtroni in elektroni združili v atome - tako je nastal vodik, helij in litij.

Hecnica: kupite si helijev balon - vsi atomi helija v njem so nastali takrat, pred slabimi 14 milijardami let.

No, ko so nastali električno nevtralni atomi, pa se svetloba ni mogla več odbijat sem in tja od nabitih delcev - pa je pobegnila. Vesolje je postalo prozorno. In to svetlobo lahko vidimo še danes.

Ker se vesolje od vedno širi in ohlaja, se valovna dolžina te prvobitne svetlobe daljša in daljša. Če je bila na začetku ultravijolična, se je danes raztegnila k svina in jo zaznamo kot vsepredirajoči radijski šum, ki prihaja od vsepovsod. Rečemo mu sevanje iz ozadja.

Če bi bilo to sevanje povsod popolnoma enakomerno - kar pomeni, da bi bilo vesolje popolnoma gladko - ne bi mogle nastati ne galaskije, ne zvezde, ne planeti, ne mi.

Če naredimo preprost eksperiment in se pogledamo, vidimo, da obstajamo. S tem smo ravnokar eksperimentalno dokazali neenakomernost sevanja iz ozadja.

Da pa bi točno izmerili te nepravilnosti v sevanju - iz katerih so v milijardah let nastale galaksije, zvezde, planeti in na koncu mi - smo v vesolje poslali tisto reč z začetka tega zapisa, najobčutljivejši termometer ever, sondo WMAP.

WMAP je premeril celo nebo in posnel tole fotko neenakomernosti sevanja:

Rdeče je “bolj vroče”, modro “bolj hladno”. Razlika pa je ekstremno majhna - ne več kot 0,00002 stopinje. Vroče in hladno tu ustrezata razlikam v gostoti - bolj rdeča področja so se zgostila v galaksije in zvezde in iz njih je nastalo Vesolje, kot ga poznamo.

***********

Tale zapis ima naslov O manjkajočem. Začeli smo z odkritjem neznane in skrivnostne temne snovi, ki naj bi je bilo petindvajsetkrat več od normalne snovi. Meritve sonde WMAP pa so odkrile še nekaj bolj osupljivega. Če je normalne snovi v vesolju pičle 4%, je temne snovi zgolj 22%. Kar pomeni, da je 74% vesolja iz nečesa še bolj čudnega kot je temna snov, ki itak ne vemo, kaj zaboga je …

Tričetrt vesolja je - kolikor vemo - nekaj, čemur so astrofiziki in kozmologi nadeli poetično ime temna energija.

Temna snov je nekaj, o čemer ne vemo nič - ali vsaj zelozelozelo malo. Temna energija pa je nekaj, o čemer sploh nimamo pojma, kaj je, kaj bi lahko bilo, od kod je in kam gre. Ništrc. Zaenkrat …

O manjkajočem, smo rekli - no, 96 % vesolja manjka. Ne vemo, kaj je. In ne vemo, kako naj zvemo.

**********

Vemo pa nekaj - normalna snov in temna snov privlačita. Gravitirata in držita vesolje skupaj. Temna energija pa vesolje vleče narazen. Kar ima - se pravi bo imelo - precej zoprne posledice …

Namreč, zaradi temne energije se cel prostor širi vse hitreje. Zaenkrat to opazimo pri vse hitrejšem bežanju zelo oddaljenih galaksij od nas. A v milijardah let, ki prihajajo, bodo zbežale vse galaksije. Čez 50 milijard let se naša Mlečna cesta ne bo več mogla držati skupaj. Malo za tem bo razpadel še Sončni sistem - in nato vse; atomi, protoni, elektroni … in prostor sam.

Morda …

Objavljeno v 11.01.2008 ob 22:00 in zapisano pod petkovanja .