První způsob: dávné světlo
První stovky tisíc let byl vesmír horký a neprůhledný. Když se ochladil natolik, že světlo mohlo volně procházet, tato záře se začala šířit všemi směry a od té doby se rozpínala spolu s prostorem. Dnes ji vidíme jako slabé záření po celé obloze.
Jsou v něm drobné vlnky - místa o něco teplejší a o něco chladnější. Velikost těchto míst závisí na tom, kolik je ve vesmíru hmoty, z čeho se skládá a jak rychle se všechno rozpínalo. Když naměřený obraz dosadíme do rovnic, získáme soubor parametrů včetně stáří.
Druhý a třetí způsob
Druhý způsob je v principu jednodušší: změříme, jak rychle se galaxie vzdalují, a vrátíme čas zpět. Obtíž je v tom, že se rychlost měnila, takže potřebujeme také model složení vesmíru. Měření se ale provádějí přímo, podle výbuchů supernov ve vzdálených galaxiích.
Třetí způsob vůbec nezávisí na kosmologii. U nejstarších hvězdokup lze odhadnout jejich stáří podle toho, které hvězdy už opustily hlavní posloupnost. Získáme tak dolní hranici: vesmír nemůže být mladší než jeho nejstarší hvězdy.
Právě shoda těchto tří nezávislých odhadů činí výsledek spolehlivým. Chyba v jedné metodě by se neprojevila ve dvou dalších, které fungují úplně jinak.
Stáří přibližně 13,8 mld. let: tři metody se shodují, spor se vede o přesnost
Kde spor přetrvává
Rychlost rozpínání změřená podle dávného záření a tatáž veličina změřená podle blízkých galaxií se liší o několik procent. Rozdíl je trvalý a nelze ho vysvětlit chybami měření, proto se mu říká napětí.
Na samotné stáří to má jen malý vliv, ale znamená to, že v modelu něco chybí. Zvažují se různé možnosti: od nezohledněných systematických chyb až po novou fyziku. Zatím zůstává otázka otevřená a pro vědu je to normální pracovní stav.
Proč věříme odhadu stáří vesmíru?
Co je napětí v měřeních rozpínání?
Zdroje
- Odhad 13,8 miliardy let vychází z údajů o reliktním záření získaných misemi WMAP a Planck v 2000. a 2010. letech a shoduje se s odhady podle rozpínání a stáří kulových hvězdokup
Dál v sérii „Počátek vesmíru“
2 celé články na webu, v aplikaci ještě 3
