Jei kada nors svajojote apie keliones laiku, tiesiog pasižiūrėkite į naktinį dangų; matomi žvilgsniai yra tikrai tolimos praeities nuotraukos. Taip yra todėl, kad tos žvaigždės, planetos ir galaktikos yra taip toli, kad net ir artimiausiųjų šviesa gali pasiekti dešimtis tūkstančių metų, kad pasiektų Žemę.
Visata yra neabejotinai didelė vieta. Bet kiek jis didelis?
„Tai gali būti kažkas, ko mes niekada nežinome“, - „Live Science“ pasakojo Sarah Gallagher, Vakarų universiteto Ontarijuje, Kanadoje, astrofizikė. Visatos dydis yra vienas iš pagrindinių astrofizikos klausimų. Taip pat gali būti neįmanoma atsakyti. Bet tai netrukdo mokslininkams bandyti.
Kuo arčiau objektas yra visatoje, tuo lengviau išmatuoti jo atstumą, sakė Gallagheris. Saulė? Torto gabaliukas. Mėnulis? Dar lengviau. Visi mokslininkai turi nušviesti šviesos pluoštą aukštyn ir išmatuoti laiką, per kurį tas spindulys atsimuša į Mėnulio paviršių ir grįžta atgal į Žemę.
Tačiau labiausiai nutolę objektai mūsų galaktikoje yra sudėtingesni, sakė Gallagheris. Galų gale juos pasiekus būtų imamas labai stiprus šviesos spindulys. Ir net jei turėtume technologines galimybes nušviesti šviesą taip toli, kas turi tūkstančius metų laukti, kol spindulys atsitrauks į tolimas visatos egzoplanetas ir grįš atgal į mus?
Mokslininkai turi keletą gudrybių, kaip susitvarkyti su tolimiausiais visatos objektais. Žvaigždės keičia spalvą senstant, ir remdamiesi ta spalva, mokslininkai gali įvertinti, kiek energijos ir šviesos atiduoda tos žvaigždės. Dvi žvaigždės, turinčios tą pačią energiją ir ryškumą, nesirodys tos pačios iš Žemės, jei viena iš tų žvaigždžių yra daug toliau. Kuo toliau, tuo natūraliau atrodys niūriau. Gallagheris teigė, kad mokslininkai gali palyginti tikrąjį žvaigždės ryškumą su tuo, ką matome iš Žemės, ir panaudoti tą skirtumą apskaičiuodami, kaip žvaigždė yra toli.
Bet kaip su absoliučiu Visatos kraštu? Kaip mokslininkai apskaičiuoja atstumus iki tolimų objektų? Štai kur viskas pasidaro sudėtinga.
Atminkite: kuo toliau objektas yra iš Žemės, tuo ilgiau šviesa iš to objekto užtrunka, kad mus pasiektų. Įsivaizduokite, kad kai kurie iš tų objektų yra taip toli, kad jų šviesa mus pasiekė milijonus ar net milijardus metų. Dabar įsivaizduokite, kad kai kurių objektų šviesa užtrunka tiek ilgai, kad nukeliautumėte į kelionę, kad per visus milijardus Visatos metų ji vis dar nepasiekė Žemės. Būtent su šia problema susiduria astronomai, „Live Science“ pasakojo Niujorko valstijos Bafalo universiteto fizikas Will Kinney.
"Mes galime pamatyti tik mažą, mažą burbulą. Ir kas yra už to? Mes tikrai nežinome", - sakė Kinney.
Tačiau apskaičiuodami to mažo burbulo dydį, mokslininkai gali įvertinti, kas yra už jo ribų.
Mokslininkai žino, kad visatai yra 13,8 milijardo metų, duokite arba užtruksite kelis šimtus milijonų metų. Tai reiškia, kad objektas, kurio šviesa mus pasiekė per 13,8 milijardo metų, turėtų būti tolimiausias objektas, kurį galime pamatyti. Jums gali kilti pagunda manyti, kad tai suteikia mums lengvą atsakymą apie Visatos dydį: 13,8 milijardo šviesmečių. Tačiau atminkite, kad visata taip pat nuolat plečiasi vis sparčiau. Per tiek laiko, kiek šviesa užtruko, kad pasiektų mus, burbulo kraštas pajudėjo. Laimei, mokslininkai žino, kiek toli jis nutolęs: 46,5 milijardo šviesmečių atstumu, remiantis skaičiavimais apie Visatos plėtimąsi po didžiojo sprogimo.
Kai kurie mokslininkai pasinaudojo tuo skaičiumi bandydami apskaičiuoti, kas viršija tai, ką galime pamatyti. Remdamiesi prielaida, kad Visata turi lenktą formą, astronomai gali pažvelgti į modelius, kuriuos matome stebimoje visatoje, ir naudoti modelius, kad galėtų įvertinti, kiek toliau tęsiasi likusi Visata. Viename tyrime nustatyta, kad tikroji visata gali būti bent 250 kartų didesnė už 46,5 milijardo šviesmečių, kuriuos galime iš tikrųjų pamatyti.
Tačiau Kinney turi kitų idėjų: „Nėra jokių įrodymų, kad Visata yra ribota“, - sakė jis. „Tai gali būti labai gerai amžinai“.
Nežinia, ar Visata yra baigtinė, ar begalinė, tačiau mokslininkai sutinka, kad jos „išties milžiniška“, sakė Gallagheris. Deja, maža dalis, kurią dabar galime pamatyti, yra pati didžiausia, kurią kada nors galėsime pastebėti. Kadangi visata plečiasi vis sparčiau, išoriniai mūsų stebimos visatos kraštai iš tikrųjų juda į išorę greičiau nei šviesos greitis. Tai reiškia, kad mūsų visatos kraštai tolsta nuo mūsų greičiau nei jų šviesa gali mus pasiekti. Pamažu šie kraštai (ir visi restoranai ten, kaip kadaise rašė britų autorius Douglas Adamsas) nyksta.
Gallagheris sako, kad visatos dydis ir didelis jos kiekis, kurio mes nematome, yra žeminantis. Tačiau tai netrukdo jai ir kitiems mokslininkams toliau ieškoti atsakymų.
"Gal mes negalėsime to išsiaiškinti. Tai gali būti vertinama kaip varginanti", - sakė Gallagheris. "Bet tai taip pat daro tai tikrai jaudinančiu."
