Ο Galaxy z8_GND_5296 (ορατός στο ένθετο) είναι ο αρχαιότερος γαλαξίας για τον οποίο οι αστρονόμοι έχουν μετρήσει με ακρίβεια την απόστασή του. Σχηματίστηκε περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια μετά, και σχηματίζει αστέρια με απίστευτα γρήγορο ρυθμό. Παρέχεται από: V. Tilvi(Τέξας A&M) S. Finkelstein(UT Austin), CANDELS και ομάδα HST/NASA.
"Ο πιο μακρινός γαλαξίας είναι ήδη ορατός!" Δεν την έχουμε ξανακούσει; (Δείτε για παράδειγμα). Ενώ είναι αλήθεια ότι οι αστρονόμοι προχωρούν όλο και πιο πίσω στο χρόνο με καλύτερα όργανα, υπάρχουν θεμελιώδη προβλήματα τόσο στην παρατήρηση όσο και στη μέτρηση των αποστάσεων από τους πρώτους γαλαξίες στο σύμπαν.
Γι' αυτό είναι σημαντική αυτή η νέα παρατήρηση ενός γαλαξία που σχηματίστηκε περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αν και πολλοί γαλαξίες που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της εποχής έχουν εντοπιστεί, οι αστρονόμοι έχουν μετρήσει μόνο τις ακριβείς αποστάσεις πέντε από αυτούς. Αυτός ο γαλαξίας είναι ο έκτος και ο πιο απομακρυσμένος της ομάδας. Ίσως ακόμη πιο σημαντικό από τη μέτρηση της απόστασης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτός ο γαλαξίας παράγει νέα αστέρια με ρυθμό 100 φορές ταχύτερο από ό,τι σήμερα. Αυτό δείχνει ότι οι πρώιμοι γαλαξίες μπορεί να ήταν πιο επιθετικοί από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Νέο άρθρο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Φύση (προειδοποίηση paywall), περιγράφει μια μέτρηση ενός γαλαξία που ανακαλύφθηκε από το Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS), το οποίο χρησιμοποιεί έναν υπέρυθρο φασματογράφο στο τηλεσκόπιο Keck στη Χαβάη. Λόγω αυτής της μεγάλης απόστασης, αυτός ο γαλαξίας δεν είναι ορατός στις οπτικές περιοχές, αλλά είναι η φωτεινότερη πηγή στο υπέρυθρο, τόσο για το Hubble όσο και για το . Το Redshift, αν θυμάστε, είναι ένα μέτρο του πόσο γρήγορα ένας γαλαξίας φαίνεται να απομακρύνεται από εμάς καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται. Όσο μεγαλύτερη είναι η μετατόπιση προς το κόκκινο, τόσο πιο μακριά βρίσκεται ο γαλαξίας - και επομένως όσο πιο πίσω στο χρόνο εξέπεμπε το φως που βλέπουμε. Καθώς το Σύμπαν μεγαλώνει, τεντώνει αναλογικά το μήκος κύματος του φωτός. Σε αυτή την περίπτωση, το οπτικό (ορατό) φως, ή ακόμα και η υπεριώδης εκπομπή, που συνηθίζεται στα αστέρια, μετατοπίζεται με κόκκινο χρώμα στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος.
Σε αυτήν την περίπτωση, οι αστρονόμοι μέτρησαν τη μετατόπιση προς το κόκκινο του γαλαξία z8_GND_5296 (αυτό είναι ένα αξέχαστο όνομα για εσάς) στο 7,51, που τον τοποθετεί σε απόσταση περίπου 13 δισεκατομμυρίων ετών φωτός μακριά. Προσδιόρισαν αυτόν τον αριθμό μετρώντας την εκπομπή του Lyman alpha (Ly α) από το αέριο υδρογόνο, το οποίο είναι το πιο κοινό και δύσκολο να μετρηθεί σε τόσο μεγάλες αποστάσεις. Το φως Ly α από το αέριο υδρογόνο στη θέση μας είναι περίπου 11 νανόμετρα, ακριβώς στο υπεριώδες τμήμα του φάσματος, αλλά η αντίστοιχη εκπομπή από το z8_GND_5296 είναι περίπου 1034 νανόμετρα, το οποίο βρίσκεται στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. (Για να λάβετε την κόκκινη μετατόπιση, διαιρέστε περισσότερομε το μικρότερο και αφαιρέστε 1. Δυστυχώς, η σχέση μετατόπισης προς το κόκκινο και απόστασης δεν είναι τόσο απλή).
Ωστόσο, δεν έχει κάθε γαλαξίας σε συγκρίσιμες αποστάσεις μετρήσιμες εκπομπές Ly α: κάτι φαίνεται να εμποδίζει το μεγαλύτερο μέρος αυτού του φωτός να φτάσει σε εμάς. Η κύρια ιδέα είναι το ουδέτερο διαγαλαξιακό αέριο που διασκορπίζει το φως, αλλά υπάρχουν επίσης αρκετοί παρατηρηθέντες γαλαξίες που υποστηρίζουν αυτήν την υπόθεση. Ως αποτέλεσμα, αν και υπάρχουν δεκάδες γαλαξίες με μετατοπίσεις στο κόκκινο μεγαλύτερο από 7 (που καθορίζονται όχι από το φάσμα αλλά από το φαινομενικό χρώμα του γαλαξία), οι μετατοπίσεις στο κόκκινο δεν μπορούν να ελεγχθούν διπλά για τους περισσότερους. Αυτό το έγγραφο αναφέρει 43 γαλαξίες, αλλά μόνο ένας από αυτό το παράδειγμα είχε μετρήσιμες εκπομπές Ly α.
Το πιο ενδιαφέρον είναι ότι ο γαλαξίας z8_GND_5296 είναι σχετικά πλούσιος σε "μέταλλα": στοιχεία βαρύτερα από το ήλιο. Δεδομένου ότι αυτά τα στοιχεία παράγονται από αστέρια και όχι από τη Μεγάλη Έκρηξη, αυτό δείχνει ότι αυτός ο γαλαξίας εξέπεμπε το φως που βλέπουμε πολύ γρήγορα, ακόμη και με την πάροδο του χρόνου.
Για να υποστηρίξουν αυτόν τον ισχυρισμό, οι συγγραφείς της παρούσας μελέτης ανακάλυψαν ότι ο z8_GND_5296 και ένας παρόμοιος γαλαξίας που ονομάζεται GN 108036 έχουν πολύ υψηλούς ρυθμούς σχηματισμού άστρων, μετατρέποντας το ισοδύναμο 330 μαζών σε νέα αστέρια. Αυτός είναι περισσότερο από 100 φορές ο ρυθμός σχηματισμού άστρων στον Γαλαξία μας και είναι συγκρίσιμος με μερικούς από τους πιο ακραίους γαλαξίες που σχηματίζουν αστέρια. Αυτά θεωρούνταν στο παρελθόν ότι ήταν σπάνια, επομένως οι αστρονόμοι μπορεί να χρειαστεί να αναθεωρήσουν τις εκτιμήσεις τους για το πόσο γρήγορα δημιουργήθηκαν νέα αστέρια στους πρώιμους γαλαξίες.
Ανεξάρτητα από αυτό, θα είναι ενδιαφέρον να δούμε πώς είναι οι άλλοι πρώιμοι γαλαξίες καθώς βελτιώνονται οι παρατηρήσεις μας. Χωρίς αυτό, δεν θα ξέρουμε αν το z8_GND_5296 είναι σπάνιο σε ακραίο σχηματισμό άστρων ή δεν θα καταλάβουμε γιατί είναι σχετικά φωτεινό σε εκπομπές Ly α ενώ τα αδέρφια του όχι. Και ίσως θα βρούμε μια χρονική απόκλιση μεταξύ της εποχής χωρίς γαλαξίες και των πρώτων γαλαξιών που σχηματίστηκαν.
Θα ξαπλώνω σε αναρρωτική άδεια κάτω από αλοπεριδόλη.==
Πραγματικά δεν συνιστώ αυτό το χάλι. Το σώμα σκοτώνει με τέτοιο τρόπο που είναι δύσκολο να διορθωθεί κάτι αργότερα.
Αλλά σε αυτόν τον κόσμο βρίσκω πολλές απογοητεύσεις, οι άνθρωποι είναι απασχολημένοι με κάποια παράλογα χάλια, λες και όλοι γεννήθηκαν ως παράλογοι σκλάβοι ==
Γράψτε μια δοκιμαστική επιστολή στο [email protected]. Θα σας δώσω ένα link, διαβάστε το, ίσως καταλάβετε γιατί είναι έτσι... Βαρέθηκα να γράφω στα σχόλια ήδη
Σε τι μετατράπηκε; ==
Ως εργαλείο απομόνωσης ατόμων ανεπιθύμητων από την κοινωνία. Δεν υπάρχει κανείς εκεί τώρα. Εκτός από ηλίθιους και άλλα, υπάρχουν και μεθυσμένοι, τοξικομανείς κ.λπ. Οι γιατροί εκεί δεν σε κάνουν δεκάρα, θα συνταγογραφήσουν χημειοθεραπεία και μετά δεν τους νοιάζει τι σου συμβαίνει, αρκεί προφανώς να μην πετάξεις τα πατίνια σου (τα πτώματα στο νοσοκομείο χαλάνε το ρεπορτάζ και επομένως προσπαθούν να μην το αφήσουν να φτάσει σε αυτό). Δεν μπορούν να σας θεραπεύσουν, έστω και μόνο επειδή ούτε ένας ψυχίατρος δεν ξέρει πραγματικά τι είναι τρελός, και είναι απίθανο ακόμη και ένας από αυτούς να έχει δοκιμάσει να απατήσει στο πετσί του. Δεν έχουν ιδέα και σχεδόν καμία εμπειρία, πώς θα το αντιμετωπίσουν τότε; Από βιβλία; Έτσι, κάθε άτομο έχει τη δική του εκδοχή του τρελού, αλλά έχετε βαρεθεί να το περιγράφετε σε βιβλία. Και δεν το χρειάζονται, ως επί το πλείστον απλώς βγάζουν χρήματα ανόητα και δεν ανησυχούν πραγματικά για αυτό.
Αλλά τότε δεν θα βλέπαμε ούτε κόκκινο ούτε μπλε μετατοπίσεις ==
δεν επηρεάζουν την ταχύτητα κίνησης του φωτονίου, αλλάζει μόνο η συχνότητα των ταλαντώσεων.
Θα έπρεπε να είμαστε έξυπνοι σχετικά με την καμπυλότητα του χώρου ==
Λοιπόν, οι φυσικοί είναι σοφοί. Για αυτούς, μια μαύρη τρύπα είναι δυνατή μόνο επειδή ο χώρος είναι τόσο έντονα «καμπυλωμένος» κοντά στον ορίζοντα γεγονότων που το φως δεν έχει τρόπο να ξεφύγει από την παγίδα. Και δεν έχω ακούσει ποτέ από φυσικούς ότι τα φωτόνια έλκονται λόγω της βαρυτικής αλληλεπίδρασης.
Το γεγονός ότι η ταχύτητα του φωτονίου είναι απόλυτη σταθερά είναι σφάλμα ==
Κάπου διάβασα από φυσικούς ότι αν η ταχύτητα του φωτός ήταν αισθητά διαφορετική από αυτή που είναι τώρα, τότε ο υλικός κόσμος δεν θα υπήρχε. Δηλαδή η ίδια ανθρωπική αρχή
Ίσως γνωρίζετε ήδη πώς ==
Όλοι το έχουν, αλλά δεν ξέρουν όλοι πώς να το χρησιμοποιούν. Θέλετε να βρείτε την απάντηση στην ερώτηση μόνοι σας; Απλά σκεφτείτε το, σε αυτό το θέμα. Αφήστε τον έλεγχο των σκέψεών σας και αφήστε τις να ρέουν ελεύθερα. Όταν σχηματιστεί η ερώτηση, θα καταλάβεις αμέσως ότι είναι σαν συναίσθημα, ένα συναίσθημα. Η απάντηση έρχεται σχεδόν αμέσως, επίσης σαν συναίσθημα. Τότε μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να μεταφραστεί αυτό σε γράμματα. Είναι παρόμοιο με το πώς παλεύεις με κάτι για μεγάλο χρονικό διάστημα, δεν σου βγαίνει και μετά το μπαμ και η διορατικότητα μετατρέπονται σε κατανόηση. Αυτή η σύντομη στιγμή, πριν από τη διορατικότητα, είναι η απάντηση και έρχεται ως αίσθηση του σώματος. Θέλει εξάσκηση για να πιάσεις, τίποτα δεν λειτουργεί την πρώτη φορά.
Η θεωρία είναι μαντεία ==
Θα ήταν πιο σωστό να πούμε ερμηνεία. Όταν μεταφράζεις γνώση-χωρίς-λέξεις σε γράμματα, αυτό είναι επίσης μια ερμηνεία. Αυτό που κάνω είναι και ερμηνεία. Δηλαδή ούτως ή άλλως υπάρχουν στρεβλώσεις. Μάλλον θα μπορούσα να βάλω όλα όσα είπα σε εξισώσεις, αλλά δεν μιλάω ακόμη μαθηματικά στο σωστό επίπεδο, και στα μαθηματικά που υπάρχουν υπάρχουν αρκετά «χαρακτηριστικά» που δεν μου επιτρέπουν να το κάνω αυτό. Ωστόσο, μαθηματική αφαίρεση ο μόνος τρόποςεκφράζουν αυτή τη γνώση με ελάχιστη παραμόρφωση.
Και τώρα έχουν ήδη βάλει πολλά πράγματα στον αέρα ==
Ζούμε σε μια εποχή που ο χώρος της πληροφόρησης έχει μετατραπεί σε σκουπιδότοπο και ένα κολασμένο μείγμα αλήθειας και ψέματος. Και τα ψέματα έρχονται μόνο, γιατί πολλοί έχουν μάθει να βγάζουν χρήματα γεμίζοντας τον κόσμο με το κακό. Ως αποτέλεσμα, θα φτάσουμε στο σημείο ότι όλα θα χρειαστεί να πολλαπλασιαστούν με το μηδέν και να ξεκινήσουν από την αρχή.
Ο Αιθέρας έγινε ξεπερασμένος και αντικαταστάθηκε από STO και OTO. Ο Αϊνστάιν γέννησε και τα δύο ==
Ο Αϊνστάιν μοιάζει με τη μετενσάρκωση του Αριστοτέλη ή ίσως και της Σουζανίν. Το γεγονός ότι οδήγησε την επιστήμη στην άγρια φύση, πρέπει πραγματικά να τον ευχαριστήσω για αυτό. Γιατί τώρα έχουμε μάρτυρες να τρέχουν με δέκα κιλά TNT στη ζώνη τους, αλλά θα ήταν με δέκα Χιροσίμα
ισοδύναμο τουλάχιστον. Η πρόοδος σε αυτόν τον τομέα θα έλυνε όλα τα ενεργειακά μας προβλήματα, αλλά ως συνήθως, πρώτα θα κάναμε τα όπλα δεκάδες φορές πιο ισχυρά και εκατοντάδες φορές πιο συμπαγή και θα είχαμε κατακερματίσει τον πλανήτη εδώ και πολύ καιρό. Και ο Τέσλα, λένε, έφτασε στο βάθος και μετά έκαψε όλα τα χειρόγραφα, κατά προσέγγιση καταλαβαίνω σε ποια κατεύθυνση πήγε και γιατί το έκανε αυτό. Ομοίως, αν τελειώσω το μάσημα του ματάν και ούτω καθεξής και τα συμπεράνω όλα με τύπους και εξισώσεις, πιθανότατα θα δώσω και το χρένο σε κάποιον. Οι άνθρωποι δεν έχουν ακόμη μεγαλώσει σε αυτό, στην αρχή κοινωνική τάξηκαι οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι πρέπει να αλλάξουν, και μόνο τότε θα μπορέσουν να ανοίξουν αυτές τις πόρτες, πίσω από τις οποίες υπάρχει ένας ωκεανός φωτιάς και μια άβυσσος ενέργειας...
Η μελέτη των πιο μακρινών γαλαξιών μπορεί να αποκαλύψει αντικείμενα δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, αλλά ακόμη και με τέλεια τεχνολογία, το χωρικό χάσμα μεταξύ του πιο μακρινού γαλαξία και της Μεγάλης Έκρηξης θα παραμείνει τεράστιο.
Κοιτάζοντας μέσα στο Σύμπαν, βλέπουμε φως παντού, σε όλες τις αποστάσεις που μπορούν να κοιτάξουν τα τηλεσκόπια μας. Κάποια στιγμή όμως θα συναντήσουμε περιορισμούς. Ένα από αυτά επιβάλλεται από την κοσμική δομή που σχηματίζεται στο Σύμπαν: μπορούμε να δούμε αστέρια, γαλαξίες κ.λπ., μόνο αν εκπέμπουν φως. Χωρίς αυτό, τα τηλεσκόπια μας δεν μπορούν να δουν τίποτα. Ένας άλλος περιορισμός κατά τη χρήση μορφών αστρονομίας εκτός του φωτός είναι το όριο στο πόσο μέρος του Σύμπαντος ήταν προσβάσιμο σε εμάς από τη Μεγάλη Έκρηξη. Αυτές οι δύο ποσότητες μπορεί να μην σχετίζονται μεταξύ τους, και σε αυτό το θέμα ο αναγνώστης μας κάνει μια ερώτηση:
Γιατί η ερυθρή μετατόπιση του CMB είναι στο εύρος των 1000, αν και η υψηλότερη μετατόπιση προς το κόκκινο από οποιονδήποτε γαλαξία έχουμε δει είναι 11;Πρώτα πρέπει να καταλάβουμε τι συμβαίνει στο Σύμπαν μας από τη Μεγάλη Έκρηξη.
Το παρατηρήσιμο Σύμπαν μπορεί να εκτείνεται 46 δισεκατομμύρια έτη φωτός προς όλες τις κατευθύνσεις από την άποψή μας, αλλά σίγουρα υπάρχουν και άλλα μέρη του που είναι απαρατήρητα για εμάς, και ίσως είναι ακόμη και άπειρα.
Ολόκληρο το σύνολο των όσων γνωρίζουμε, βλέπουμε, παρατηρούμε και αλληλεπιδρούμε με αυτό ονομάζεται «παρατηρήσιμο σύμπαν». Πιθανότατα υπάρχουν ακόμη περισσότερες περιοχές του Σύμπαντος πέρα, και με την πάροδο του χρόνου θα μπορούμε να βλέπουμε όλο και περισσότερες από αυτές τις περιοχές καθώς το φως από μακρινά αντικείμενα φτάνει τελικά σε εμάς μετά από ένα ταξίδι δισεκατομμυρίων ετών στο διάστημα. Μπορούμε να δούμε αυτό που βλέπουμε (και περισσότερο, όχι λιγότερο) λόγω ενός συνδυασμού τριών παραγόντων:
- Έχει περάσει ένας πεπερασμένος χρόνος από τη Μεγάλη Έκρηξη, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια.
- Ταχύτητα φωτός μέγιστη ταχύτηταγια οποιοδήποτε σήμα ή σωματίδιο που κινείται μέσα από το Σύμπαν, είναι πεπερασμένο και σταθερό.
- Ο ίδιος ο ιστός του διαστήματος εκτείνεται και επεκτείνεται από τη Μεγάλη Έκρηξη.
Χρονοδιάγραμμα της ιστορίας του παρατηρήσιμου σύμπαντος
Αυτό που βλέπουμε σήμερα είναι το αποτέλεσμα αυτών των τριών παραγόντων, μαζί με την αρχική κατανομή της ύλης και της ενέργειας που λειτουργούν σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής σε όλη την ιστορία του Σύμπαντος. Αν θέλουμε να μάθουμε πώς ήταν το Σύμπαν σε οποιαδήποτε πρώιμη χρονική στιγμή, πρέπει απλώς να παρατηρήσουμε πώς είναι σήμερα, να μετρήσουμε όλες τις σχετικές παραμέτρους και να υπολογίσουμε πώς ήταν στο παρελθόν. Για να γίνει αυτό θα χρειαστούμε πολλές παρατηρήσεις και μετρήσεις, αλλά οι εξισώσεις του Αϊνστάιν, αν και τόσο δύσκολες, είναι τουλάχιστον σαφείς. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν καταλήγουν σε δύο εξισώσεις, γνωστές ως εξισώσεις Friedmann, και κάθε σπουδαστής της κοσμολογίας αντιμετωπίζει το καθήκον να τις λύσει άμεσα. Αλλά, για να είμαστε ειλικρινείς, μπορέσαμε να κάνουμε μερικές εκπληκτικές μετρήσεις των παραμέτρων του Σύμπαντος.
Κοιτώντας προς τον βόρειο πόλο του Γαλαξία μας, μπορούμε να κοιτάξουμε στα βάθη του διαστήματος. Αυτή η εικόνα περιέχει εκατοντάδες χιλιάδες γαλαξίες και κάθε pixel είναι ένας διαφορετικός γαλαξίας.
Γνωρίζουμε πόσο γρήγορα επεκτείνεται σήμερα. Γνωρίζουμε ποια είναι η πυκνότητα της ύλης προς οποιαδήποτε κατεύθυνση κοιτάξουμε. Γνωρίζουμε πόσες δομές σχηματίζονται σε όλες τις κλίμακες, από σφαιρικά σμήνη έως νάνους γαλαξίες, από μεγάλους γαλαξίες έως ομάδες γαλαξιών, σμήνη και νηματοειδείς δομές μεγάλης κλίμακας. Γνωρίζουμε πόση κανονική ύλη, σκοτεινή ύλη, σκοτεινή ενέργεια, καθώς και μικρότερα συστατικά όπως τα νετρίνα, η ακτινοβολία, ακόμη και οι μαύρες τρύπες βρίσκονται στο Σύμπαν. Και μόνο από αυτές τις πληροφορίες, με παρέκταση πίσω στο χρόνο, μπορούμε να υπολογίσουμε τόσο το μέγεθος του Σύμπαντος όσο και το ρυθμό διαστολής του σε οποιαδήποτε στιγμή της κοσμικής ιστορίας του.
Λογαριθμική γραφική παράστασηεξάρτηση του μεγέθους του παρατηρήσιμου Σύμπαντος από την ηλικία
Σήμερα, το παρατηρήσιμο Σύμπαν μας εκτείνεται περίπου 46,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός προς όλες τις κατευθύνσεις από την άποψή μας. Σε αυτή την απόσταση βρίσκεται το σημείο εκκίνησης ενός φανταστικού σωματιδίου που ξεκίνησε τη στιγμή της Μεγάλης Έκρηξης και, ταξιδεύοντας με την ταχύτητα του φωτός, θα έφτανε σε εμάς σήμερα, 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα. Κατ' αρχήν, σε αυτή την απόσταση δημιουργήθηκαν όλα τα βαρυτικά κύματα που είχαν απομείνει από τον κοσμικό πληθωρισμό - η συνθήκη που προηγήθηκε της Μεγάλης Έκρηξης, δημιούργησε το Σύμπαν και παρείχε όλες τις αρχικές συνθήκες - δημιουργήθηκαν.
Τα βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται από τον κοσμικό πληθωρισμό είναι το παλαιότερο σήμα που θα μπορούσε ενδεχομένως να ανιχνεύσει η ανθρωπότητα. Γεννήθηκαν στο τέλος του κοσμικού πληθωρισμού και στην αρχή του καυτού Big Bang.
Αλλά υπάρχουν άλλα σήματα στο Σύμπαν. Όταν ήταν 380.000 ετών, η υπολειπόμενη ακτινοβολία από τη Μεγάλη Έκρηξη σταμάτησε να διασκορπίζεται από ελεύθερα φορτισμένα σωματίδια καθώς σχημάτιζαν ουδέτερα άτομα. Και αυτά τα φωτόνια, αφού σχηματίσουν άτομα, συνεχίζουν να μετατοπίζονται προς το κόκκινο μαζί με τη διαστολή του Σύμπαντος και μπορούν να φανούν σήμερα χρησιμοποιώντας μια κεραία/τηλεσκόπιο μικροκυμάτων ή ραδιοφώνου. Αλλά λόγω του υψηλού ρυθμού διαστολής του Σύμπαντος κατά πρώιμα στάδια, η «επιφάνεια» που μας «λάμπει» με αυτό το υπολειπόμενο φως -το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων- απέχει μόλις 45,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά. Η απόσταση από την αρχή του Σύμπαντος μέχρι το σημείο όπου βρισκόταν το Σύμπαν μετά από 380.000 χρόνια είναι ίση με 900 εκατομμύρια έτη φωτός!
Οι ψυχρές διακυμάνσεις (μπλε) στο CMB δεν είναι πιο κρύες αυτές καθαυτές, αλλά απλώς αντιπροσωπεύουν περιοχές αυξημένης βαρυτικής έλξης λόγω της αυξημένης πυκνότητας της ύλης. Οι θερμές (κόκκινες) περιοχές είναι πιο θερμές επειδή η ακτινοβολία σε αυτές τις περιοχές ζει σε ένα πιο ρηχό βαρυτικό πηγάδι. Με την πάροδο του χρόνου, πυκνότερες περιοχές με πιο πιθανόθα αναπτυχθούν σε αστέρια, γαλαξίες και σμήνη, ενώ τα λιγότερο πυκνά είναι λιγότερο πιθανό να το κάνουν.
Θα περάσει πολύς καιρός μέχρι να βρούμε τον πιο μακρινό γαλαξία στο Σύμπαν που έχουμε ανακαλύψει. Αν και οι προσομοιώσεις και οι υπολογισμοί δείχνουν ότι τα πρώτα αστέρια θα μπορούσαν να είχαν σχηματιστεί 50-100 εκατομμύρια χρόνια μετά την αρχή του Σύμπαντος, και οι πρώτοι γαλαξίες μετά από 200 εκατομμύρια χρόνια, δεν έχουμε κοιτάξει ακόμα τόσο πίσω (αν και υπάρχει ελπίδα ότι μετά την εκτοξεύσει τον επόμενο χρόνο το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, μπορούμε να το κάνουμε!). Για σήμερα διαστημικό ρεκόρκατέχει τον γαλαξία που φαίνεται παρακάτω, ο οποίος υπήρχε όταν το Σύμπαν ήταν 400 εκατομμυρίων ετών - αυτό είναι μόνο το 3% της τρέχουσας ηλικίας του. Ωστόσο, αυτός ο γαλαξίας, ο GN-z11, βρίσκεται μόλις 32 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά: αυτό είναι περίπου 14 δισεκατομμύρια έτη φωτός από την «άκρη» του παρατηρήσιμου Σύμπαντος.
Ο πιο μακρινός γαλαξίας που ανακαλύφθηκε: GN-z11, φωτογραφία από την παρατήρηση GOODS-N τηλεσκόπιο Hubble.
Ο λόγος για αυτό είναι ότι στην αρχή ο ρυθμός επέκτασης έπεσε πολύ γρήγορα με την πάροδο του χρόνου. Όταν ο γαλαξίας Gz-11 υπήρχε όπως τον βλέπουμε, το Σύμπαν επεκτεινόταν 20 φορές πιο γρήγορα από ό,τι σήμερα. Όταν εκπέμπεται το CMB, το Σύμπαν επεκτεινόταν 20.000 φορές πιο γρήγορα από ό,τι σήμερα. Την εποχή της Μεγάλης Έκρηξης, από όσο γνωρίζουμε, το Σύμπαν επεκτεινόταν 10 36 φορές πιο γρήγορα, ή 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 φορές πιο γρήγορα από ό,τι σήμερα. Με την πάροδο του χρόνου, ο ρυθμός διαστολής του Σύμπαντος έχει μειωθεί πολύ.
Και αυτό είναι πολύ καλό για εμάς! Η ισορροπία μεταξύ του πρωτογενούς ρυθμού επέκτασης και συνολικός αριθμόςη ενέργεια στο Σύμπαν σε όλες τις μορφές της παρατηρείται τέλεια, μέχρι το λάθος των παρατηρήσεών μας. Αν υπήρχε έστω και λίγη περισσότερη ύλη ή ακτινοβολία στο σύμπαν από νωρίς, θα είχε καταρρεύσει πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και δεν θα υπήρχαμε. Εάν υπήρχε πολύ λίγη ύλη ή ακτινοβολία στο σύμπαν από νωρίς, θα διαστέλλονταν τόσο γρήγορα που τα σωματίδια δεν θα μπορούσαν να συναντηθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν ακόμη και άτομα, πόσο μάλλον πιο περίπλοκες δομές όπως γαλαξίες, αστέρια, πλανήτες και άνθρωποι. Ιστορία του διαστήματοςΗ ιστορία που μας λέει το Σύμπαν είναι μια ιστορία ακραίας ισορροπίας, χάρη στην οποία υπάρχουμε.
Η περίπλοκη ισορροπία μεταξύ του ρυθμού διαστολής και της συνολικής πυκνότητας του Σύμπαντος είναι τόσο λεπτή που ακόμη και μια απόκλιση 0,00000000001% προς οποιαδήποτε κατεύθυνση θα καθιστούσε το Σύμπαν εντελώς ακατοίκητο για οποιαδήποτε ζωή, αστέρια ή ακόμα και πλανήτες σε οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή.
Αν τα καλύτερά μας είναι αληθινά σύγχρονες θεωρίες, τότε οι πρώτοι πραγματικοί γαλαξίες θα έπρεπε να είχαν σχηματιστεί σε ηλικία 120 έως 210 εκατομμυρίων ετών. Αυτό αντιστοιχεί σε μια απόσταση από εμάς από αυτούς 35-37 δισεκατομμύρια έτη φωτός και μια απόσταση από τον πιο μακρινό γαλαξία μέχρι την άκρη του παρατηρήσιμου Σύμπαντος 9-11 δισεκατομμυρίων ετών φωτός σήμερα. Αυτό είναι πολύ μακριά και λέει ένα πράγμα καταπληκτικό γεγονός: Το Σύμπαν επεκτάθηκε εξαιρετικά γρήγορα στα αρχικά στάδια, και σήμερα διαστέλλεται πολύ πιο αργά. Το 1% της ηλικίας του Σύμπαντος ευθύνεται για το 20% της συνολικής διαστολής του!
Η ιστορία του Σύμπαντος είναι γεμάτη φανταστικά γεγονότα, αλλά από τότε που τελείωσε ο πληθωρισμός και συνέβη το Big Bang, ο ρυθμός διαστολής μειώθηκε γρήγορα και επιβραδύνεται καθώς η πυκνότητα συνεχίζει να μειώνεται.
Η διαστολή του Σύμπαντος τεντώνει το μήκος κύματος του φωτός (και είναι υπεύθυνη για την ερυθρή μετατόπιση που βλέπουμε), και η μεγάλη ταχύτητα αυτής της διαστολής είναι υπεύθυνη για τη μεγάλη απόσταση μεταξύ του μικροκυματικού υποβάθρου και του πιο απομακρυσμένου γαλαξία. Αλλά το μέγεθος του Σύμπαντος σήμερα αποκαλύπτει κάτι άλλο εκπληκτικό: απίστευτα αποτελέσματα που έχουν συμβεί με την πάροδο του χρόνου. Με την πάροδο του χρόνου, το Σύμπαν θα συνεχίσει να διαστέλλεται όλο και περισσότερο, και μέχρι να γίνει δεκαπλάσια της ηλικίας του σήμερα, οι αποστάσεις θα έχουν αυξηθεί τόσο πολύ που δεν θα μπορούμε πλέον να δούμε κανέναν γαλαξία εκτός από μέλη της τοπικής μας ομάδας, ακόμα και με τηλεσκόπιο αντίστοιχο του Hubble. Απολαύστε όλα όσα είναι ορατά σήμερα, τη μεγάλη ποικιλομορφία αυτού που υπάρχει σε όλες τις κοσμικές κλίμακες. Δεν θα κρατήσει για πάντα!
Στην άκρη του γαλαξία
Το πιο μακρινό διαστημικά αντικείμεναβρίσκονται τόσο μακριά από τη Γη που ακόμη και τα έτη φωτός είναι ένα γελοίο μικρό μέτρο της απόστασής τους. Για παράδειγμα, το πλησιέστερο κοσμικό σώμα σε εμάς, η Σελήνη, βρίσκεται μόλις 1,28 δευτερόλεπτα φωτός από εμάς. Πώς μπορεί κανείς να φανταστεί αποστάσεις που ένας παλμός φωτός δεν μπορεί να καλύψει σε εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια; Υπάρχει η άποψη ότι είναι λάθος να μετράμε έναν τόσο κολοσσιαίο χώρο με κλασικά μεγέθη· από την άλλη, δεν έχουμε άλλα.
Το πιο μακρινό αστέρι του Γαλαξία μας βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Ζυγού και απομακρύνεται από τη Γη σε απόσταση που το φως μπορεί να διανύσει σε 400 χιλιάδες χρόνια. Είναι σαφές ότι αυτό το αστέρι βρίσκεται στην οριακή γραμμή, στη λεγόμενη γαλαξιακή άλω ζώνη. Εξάλλου, η απόσταση από αυτό το αστέρι είναι περίπου 4 φορές η διάμετρος των νοητών εκτάσεων του Γαλαξία μας. (Διάμετρος Γαλαξίαςυπολογίζεται σε περίπου 100 χιλιάδες έτη φωτός.)
Πέρα από τον γαλαξία
Είναι εκπληκτικό ότι το πιο μακρινό, αρκετά λαμπερό αστέριανακαλύφθηκε μόνο στην εποχή μας, αν και είχε παρατηρηθεί νωρίτερα. Για άγνωστους λόγους, οι αστρονόμοι δεν έδωσαν σημασία ιδιαίτερη προσοχήσε ένα αχνά φωτεινό σημείο στον έναστρο ουρανό και ορατό στη φωτογραφική πλάκα. Τι συμβαίνει; Οι άνθρωποι βλέπουν το αστέρι για ένα τέταρτο του αιώνα και... δεν το προσέχουν. Πιο πρόσφατα, Αμερικανοί αστρονόμοι από το Αστεροσκοπείο Lowell ανακάλυψαν ένα άλλο από τα πιο μακρινά αστέρια στην περιφερειακή περιοχή του Γαλαξία μας.
Αυτό το αστέρι, ήδη θαμπωμένο από τα «γηρατειά», μπορεί να αναζητηθεί στον ουρανό στη θέση του αστερισμού της Παρθένου, σε απόσταση περίπου 160 χιλιάδων ετών φωτός. Τέτοιες ανακαλύψεις στις σκοτεινές (κυριολεκτικά και μεταφορικά) περιοχές του Γαλαξία μας επιτρέπουν να κάνουμε σημαντικές προσαρμογές στον προσδιορισμό των πραγματικών τιμών της μάζας και του μεγέθους του αστρικού μας συστήματος προς την κατεύθυνση της σημαντικής αύξησής τους.
Ωστόσο, ακόμη και τα πιο μακρινά αστέρια στον γαλαξία μας βρίσκονται σχετικά κοντά. Το πιο μακρινό από γνωστό στην επιστήμητα κβάζαρ βρίσκονται πάνω από 30 φορές πιο μακριά.
Ένα κβάζαρ (αγγλικά κβάζαρ - συντομογραφία του QUASi stellAR radio source - "quasi-stellar radio source") είναι μια κατηγορία εξωγαλαξιακών αντικειμένων που χαρακτηρίζονται από πολύ υψηλή φωτεινότητα και τόσο μικρό γωνιακό μέγεθος που για αρκετά χρόνια μετά την ανακάλυψή τους δεν μπορούσαν να διακριθούν από "σημειακές πηγές" - αστέρια.
Πριν από λίγο καιρό, Αμερικανοί αστρονόμοι ανακάλυψαν τρία κβάζαρ, τα οποία είναι από τα «παλαιότερα» αντικείμενα που είναι γνωστά στην επιστήμη στο Σύμπαν. Η απόστασή τους από τον πλανήτη μας είναι μεγαλύτερη από 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Οι αποστάσεις από τους μακρινούς κοσμικούς σχηματισμούς προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας τη λεγόμενη «κόκκινη μετατόπιση» - μια μετατόπιση στο φάσμα ακτινοβολίας των ταχέως κινούμενων αντικειμένων. Όσο πιο μακριά βρίσκονται από τη Γη, τόσο πιο γρήγορα, σύμφωνα με τις σύγχρονες κοσμολογικές θεωρίες, απομακρύνονται από τον πλανήτη μας. Το προηγούμενο ρεκόρ απόστασης σημειώθηκε το 2001. Η μετατόπιση προς το κόκκινο του κβάζαρ που ανακαλύφθηκε τότε υπολογίστηκε σε 6,28. Η τρέχουσα τριάδα έχει μετατοπίσεις 6,4, 6,2 και 6,1.
Σκοτεινό παρελθόν
Τα κβάζαρ που ανακαλύφθηκαν είναι μόνο 5 τοις εκατό «νεότεροι» από το Σύμπαν. Αυτό που συνέβη πριν από αυτούς, αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, είναι δύσκολο να καταγραφεί: το υδρογόνο, που σχηματίστηκε 300.000 χρόνια μετά την έκρηξη, εμποδίζει την ακτινοβολία των πρώιμων διαστημικών αντικειμένων. Μόνο η αύξηση του αριθμού των αστεριών και ο επακόλουθος ιονισμός των νεφών υδρογόνου καθιστά δυνατό να σκίσουμε το πέπλο πάνω από το «σκοτεινό παρελθόν» μας.
Η απόκτηση και η επαλήθευση τέτοιων πληροφοριών απαιτεί τη συνεργασία πολλών ισχυρών τηλεσκοπίων. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το ψηφιακό τηλεσκόπιο Sloan στο Παρατηρητήριο του Νέου Μεξικού διαδραματίζουν βασικό ρόλο σε αυτή την προσπάθεια.
Τον Μάιο του 2015, το τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε ένα ξέσπασμα του πιο απομακρυσμένου, και επομένως παλαιότερου, γαλαξία που είναι γνωστός μέχρι σήμερα. Η ακτινοβολία χρειάστηκε έως και 13,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός για να φτάσει στη Γη και να ανιχνευθεί από τον εξοπλισμό μας. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο γαλαξίας γεννήθηκε περίπου 690 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Θα πίστευε κανείς ότι αν το φως από τον γαλαξία EGS-zs8-1 (αυτό είναι το κομψό όνομα που του έδωσαν οι επιστήμονες) πετούσε σε εμάς για 13,1 δισεκατομμύρια χρόνια, τότε η απόσταση από αυτόν θα ήταν ίση με αυτό το φως θα περάσεικατά τη διάρκεια αυτών των 13,1 δισεκατομμυρίων ετών.
Ο Γαλαξίας EGS-zs8-1 είναι ο πιο μακρινός γαλαξίας που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα Δεν πρέπει όμως να ξεχνάμε κάποια χαρακτηριστικά της δομής του κόσμου μας, τα οποία θα επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό τον υπολογισμό της απόστασης. Το γεγονός είναι ότι το σύμπαν διαστέλλεται, και το κάνει με επιταχυνόμενο ρυθμό. Αποδεικνύεται ότι ενώ το φως ταξίδευε 13,1 δισεκατομμύρια χρόνια στον πλανήτη μας, το διάστημα επεκτεινόταν όλο και περισσότερο και ο γαλαξίας απομακρύνθηκε από εμάς όλο και πιο γρήγορα. Μια οπτική αναπαράσταση της διαδικασίας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Δεδομένης της επέκτασης του διαστήματος, ο πιο μακρινός γαλαξίας EGS-zs8-1 σε αυτή τη στιγμήβρίσκεται περίπου 30,1 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς, κάτι που αποτελεί ρεκόρ μεταξύ όλων των άλλων παρόμοιων αντικειμένων. Είναι ενδιαφέρον ότι μέχρι ένα ορισμένο σημείο θα ανακαλύπτουμε όλο και περισσότερους μακρινούς γαλαξίες, το φως των οποίων δεν έχει φτάσει ακόμη στον πλανήτη μας. Είναι ασφαλές να πούμε ότι το ρεκόρ των γαλαξιών EGS-zs8-1 θα καταρριφθεί στο μέλλον.
Αυτό είναι ενδιαφέρον: Υπάρχει συχνά μια εσφαλμένη αντίληψη για το μέγεθος του σύμπαντος. Το πλάτος του συγκρίνεται με την ηλικία του, που είναι 13,79 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό δεν λαμβάνει υπόψη ότι το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Σύμφωνα με πρόχειρες εκτιμήσεις, η διάμετρος του ορατού σύμπαντος είναι 93 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Υπάρχει όμως και ένα αόρατο μέρος του σύμπαντος που δεν θα μπορέσουμε ποτέ να δούμε. Διαβάστε περισσότερα για το μέγεθος του σύμπαντος και των αόρατων γαλαξιών στο άρθρο "".
Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.