Skąd wiadomo, ile lat ma Wszechświat

Przez pierwsze setki tysięcy lat Wszechświat był gorący i nieprzezroczysty. Gdy ostygł na tyle, że światło mogło swobodnie podróżować, ten błysk rozszedł się we wszystkich kierunkach i od tamtej pory rozciągał się razem z przestrzenią. Dziś widać go jako słabe promieniowanie na całym niebie.

W tym promieniowaniu są drobne zmarszczki: obszary nieco cieplejsze i nieco chłodniejsze. Rozmiar tych obszarów zależy od tego, ile materii zawiera Wszechświat, z czego się ona składa i jak szybko wszystko się rozszerzało. Po wstawieniu zmierzonego obrazu do równań otrzymuje się zestaw parametrów, w tym wiek.

Drugi sposób jest prostszy w założeniu: zmierzyć, jak szybko oddalają się galaktyki, i cofnąć czas. Trudność polega na tym, że prędkość się zmieniała, więc potrzebny jest także model składu Wszechświata. Za to pomiary wykonuje się bezpośrednio, na podstawie wybuchów supernowych w odległych galaktykach.

Trzeci sposób w ogóle nie zależy od kosmologii. Wiek najstarszych gromad gwiazd można oszacować na podstawie tego, które gwiazdy opuściły już ciąg główny. Otrzymujemy dolną granicę: Wszechświat nie może być młodszy od swoich najstarszych gwiazd.

To właśnie zgodność trzech niezależnych oszacowań sprawia, że wynik jest wiarygodny. Błąd jednej metody nie powtórzyłby się w dwóch pozostałych, opartych na zupełnie innych zasadach.

Tempo ekspansji zmierzone na podstawie pradawnego promieniowania i ta sama wielkość zmierzona na podstawie pobliskich galaktyk różnią się o kilka procent. Rozbieżność jest trwała i nie da się jej wyjaśnić błędami pomiarowymi, dlatego nazywa się ją napięciem.

Ma to niewielki wpływ na sam wiek, ale oznacza, że w modelu czegoś brakuje. Rozważa się różne możliwości: od nieuwzględnionych błędów systematycznych po nową fizykę. Na razie pytanie pozostaje otwarte i jest to normalny etap pracy naukowej.