Jak to zauważono
Światło odległych galaktyk okazało się przesunięte ku czerwieni, a im dalej znajduje się galaktyka, tym silniejsze jest przesunięcie. Tak dzieje się, gdy źródło się oddala. Galaktyki nie oddalają się jednak jak odłamki po wybuchu: odległość między nimi rośnie, a światło rozciąga się po drodze razem z nią.
Stąd wzięła się zasada odkryta pod koniec lat 20.: prędkość oddalania się jest proporcjonalna do odległości. Dwa razy dalej oznacza dwa razy szybciej. Żaden wybuch nie zachowuje się w ten sposób, ale równomiernie rozciągająca się przestrzeń - owszem.
Wyobraź sobie ciasto z rodzynkami rosnące w piekarniku. Ciasto rośnie, a każda rodzynka widzi, że wszystkie pozostałe się od niej oddalają. Żadna z nich nie znajduje się przy tym w centrum.
Obraz wybuchu utrwala się w naszych głowach głównie przez nazwę. Wymyślił ją astronom, który właśnie tej teorii nie akceptował, i wypowiedział ją drwiąco. Nazwa się przyjęła, a wraz z nią obraz, którego w samej teorii nie ma.
W jednym punkcie nastąpił wybuch, a materia rozleciała się z niego w pustą przestrzeń.
Przestrzeń nie otaczała tego zdarzenia, lecz brała w nim udział. Rozszerzanie zachodzi wszędzie jednocześnie, dlatego nie ma ani centrum, ani krawędzi, ani zewnętrznej pustki.
Co się rozszerza, a co nie
Odległość rośnie tylko tam, gdzie nic nie trzyma obiektów razem. W galaktyce grawitacja jest silniejsza niż rozszerzanie, dlatego Układ Słoneczny się nie rozciąga, Ziemia się nie powiększa, a linijka się nie wydłuża. Rosną za to odstępy między odległymi gromadami, gdzie przyciąganie jest już słabe.
Pod koniec lat 90. okazało się coś niepokojącego: rozszerzanie nie zwalnia, jak oczekiwano, lecz przyspiesza. Jego przyczynę nazwano ciemną energią, ale ta nazwa opisuje obserwację, a nie jej zrozumienie. Nikt jeszcze nie potrafi powiedzieć, co dokładnie ją tworzy.
Samo pytanie „dlaczego się rozszerza?” jest bardziej podstępne, niż się wydaje. Równania grawitacji nie dopuszczają nieruchomego Wszechświata: musi się on albo rozszerzać, albo kurczyć. Obserwacje pokazują, że się rozszerza. Co dało mu początkowy impuls, pozostaje jednak otwartym pytaniem.
Ma to także praktyczne konsekwencje. Jeśli przyspieszenie się utrzyma, odległe galaktyki z czasem znikną za horyzontem widoczności, a niebo przyszłych obserwatorów będzie wyraźnie uboższe niż nasze. Żyjemy w sprzyjającej epoce dla astronomii - i nie jest to tylko figura retoryczna.
Doczytaj w aplikacji Miqo
Jeszcze 1 minuta, a na końcu quiz. Znajdziesz go w dziale „Kosmos → Początek Wszechświata”
Skieruj tu aparat telefonu, a otworzy się App Store lub Google Play.
Źródła
- Związek między odległością a prędkością oddalania się: obserwacje Edwina Hubble'a i Vesto Sliphera z lat 1910-1920. Przyspieszone rozszerzanie odkryto w 1998 roku na podstawie obserwacji supernowych