Ako je možné, že dokážeme presne určiť vek vesmíru? Astronómom pomáhajú tieto dve veci
Dnes vieme, že vesmír má 13.8 miliárd rokov, no môžeme si byť týmto číslom istí?
Dnes je známe, že vesmír je starý približne 13.8-miliárd rokov. Lenže ako sme na to prišli? Sú odhady astronómov naozaj správne?
Astronómovia odhadujú vek vesmíru na základe pozorovaní, ktoré robia dnes a predpokladu, že v minulosti sa základné zákony fyzik nemenili. Ich práca v tomto smere nie je až tak odlišná od historikov, ktorí sa snažia pochopiť ako sa naša civilizácia vyvíjala, píše portál Science Focus.
Historici odkrývajú historické artefakty, ruiny, písomné záznamy a mnoho ďalšieho. Historické objavy následne dávajú do kontextu ľudského správania. Kozmológovia pracujú s galaxiami, hviezdami a časticami, no na rozdiel od historikov je ich práca o malý kúsok ľahšia. Kozmické objekty sú oveľa predvídateľnejšie, než ľudia.
Jedným z dvoch základných faktov, ktoré nám pomohli zistiť vek vesmíru, je jeho expanzia. Galaxie sa od seba vzďaľujú, čo znamená že vesmír expanduje. Ak sa vesmír neustále zväčšuje, v minulosti musel byť logicky menší. Ak by sme otočili hodiny a začali sa posúvať do minulosti, prišli by sme do bodu, kedy musel mať vesmír nulovú veľkosť.
Samozrejme, to platí, ak by vesmír expandoval konštantnou rýchlosťou. Astronómovia ale vedia, že expanzia vesmíru sa čoraz zrýchľuje. Tento fakt môže byť pri určovaní veku vesmíru problematický, no stále vieme, že vesmír nie je statické miesto, ale postupom času sa mení.
Neprehliadnite
Presné určenie veku nášho vesmíru
Druhým dôležitým faktom je existencia kozmického mikrovlnného pozadia. Je to forma elektromagnetického žiarenia, ktorá je pozostatkom veľkého tresku – deja, ktorý vytvoril vesmír, ako ho poznáme.
Keď bol vesmír veľmi malý, energetická hustota bola nepredstaviteľne vysoká. V tomto bode sa nedokázali atómy udržať pokope, pretože elektróny boli odstrčené preč energetickými fotónmi. Keď vesmír expandoval, ochladil sa a energia fotónov sa znižovala.
V určitom bode bola energia fotónov dosť nízka na to, aby zastavila tvorbu elektricky neutrálnych atómov. To sa stalo približne 380-tisíc rokov po veľkom tresku. Fotóny z tohto obdobia však ostali a postupom času sa ich energia čoraz viac znižovala. Tieto fotóny existujú aj dnes a ich teplota je len 2.7 C nad absolútnou nulou. Astronómovia dokážu tieto fotóny – kozmické mikrovlnné pozadie, zachytiť.
Astronómovia vedia, ako sa elektróny a fotóny správajú. Štúdia kozmického mikrovlnného pozadia teda dokáže veľmi presne povedať, aký je vesmír starý.
Aby toho nebolo málo, vedci dokážu odhadnúť vek vesmíru aj podľa objektov a prvkov, ktoré sa v ňom nachádzajú. Ľahké prvky, ako vodík, či hélium, boli vytvorené veľkým treskom, no ťažšie prvky potrebovali jadrové reaktory – hviezdy. Hviezdy potrebujú čas aby vznikli, odžili svoj život a explodovali. Pri explózii sa prvky, z ktorých sa hviezda skladala, vystrelili všade naokolo a rozšírili sa naprieč celým vesmírom.
Podľa toho vieme povedať, že je vesmír veľmi starý a pozorovania starých kozmických objektov sedia s údajmi, ktoré astronómovia získali štúdiom kozmického mikrovlnného pozadia.
Komentáre