Cât de mare e universul?
Stai pe o planetă care se învârte în jurul unei stele, care se învârte în jurul centrului unei galaxii, care e una din sute de miliarde. Și totuși ai întrebat cât de mare e totul. Bună întrebare. Răspunsul are o parte sigură și una pe care n-o știe nimeni.
Distanțe măsurate în timp
În spațiu, kilometrii nu mai ajung: numerele ar fi prea lungi. Astronomii folosesc anul-lumină, adică drumul pe care îl face lumina într-un an. E cam 9.500 de miliarde de kilometri.
Lumina de la Lună ajunge la tine în puțin peste o secundă. Cea de la Soare, în aproximativ 8 minute. Cea mai apropiată stea după Soare, Proxima Centauri, e la aproximativ 4,2 ani-lumină.
Lumina merge cu aproape 300.000 de kilometri pe secundă. Nimic nu poate merge mai repede. De aceea, când privești o stea, vezi lumina care a plecat de la ea demult: Proxima Centauri o vezi așa cum era acum peste patru ani, iar galaxia Andromeda așa cum era acum aproximativ 2,5 milioane de ani, pe când strămoșii oamenilor abia începeau să facă unelte de piatră.
Orașe de stele
O galaxie e un grup uriaș de stele, gaz și praf, ținute laolaltă de gravitație. A noastră se numește Calea Lactee. Are, după estimări, între 100 și 400 de miliarde de stele. Soarele e una dintre ele, pe un braț al spiralei, departe de centru.
Noaptea, departe de luminile orașului, vezi pe cer o fâșie albicioasă. E chiar galaxia noastră, privită din interior. În satele românești i se spunea Calea Robilor.
Galaxiile au forme diferite. Cele spirale, ca a noastră, au brațe care se răsucesc. Cele eliptice arată ca un ou luminos, cu stele mai bătrâne. Cele neregulate n-au o formă anume, adesea pentru că au fost trase și deformate de o galaxie vecină. Telescoapele au fotografiat atâtea încât astronomii estimează că în partea de univers pe care o vedem sunt sute de miliarde de galaxii.
Universul care se umflă
În 1927, preotul și astronomul belgian Georges Lemaître a propus că universul se mărește. În 1929, astronomul american Edwin Hubble a arătat că galaxiile îndepărtate se depărtează de noi, iar cele mai îndepărtate fug cel mai repede.
Nu fug pentru că am fi noi în centru. Se mărește chiar spațiul dintre ele, ca un aluat cu stafide care crește în cuptor: fiecare stafidă vede cum celelalte se depărtează.
Dacă dai filmul înapoi, galaxiile se apropie tot mai mult. Ajungi la un univers foarte mic, dens și fierbinte. Ăsta e Big Bang-ul. Numele sună a explozie, dar nu a fost o bombă care a explodat undeva în spațiu.
Măsurătorile telescopului spațial Planck dau universului o vârstă de aproximativ 13,8 miliarde de ani. Big Bang nu înseamnă că totul a pornit dintr-un punct aflat într-un loc anume: spațiul însuși era mai strâns peste tot.
Partea de univers pe care o putem vedea, numită universul observabil, are un diametru de aproximativ 93 de miliarde de ani-lumină. E mai mare decât 13,8 miliarde, pentru că spațiul s-a umflat cât timp lumina era pe drum.
Fapt sau legendă?
„Când te uiți la stele, te uiți în trecut.”
„Multe dintre stelele pe care le vezi noaptea cu ochiul liber nu mai există.”
„Big Bang a fost o explozie uriașă într-un punct din spațiu.”
Experiment: universul din balon
Nu se știe încă
Știm cât de departe putem vedea, dar nu știm ce e după. Universul întreg poate fi mult mai mare decât partea observabilă, poate chiar infinit. Și nu știm ce sunt materia întunecată și energia întunecată, care împreună formează aproximativ 95% din univers. Tot ce vedem, stele, planete și oameni, e doar restul de 5%.
Testul lui Kokodel
- Hubble E. A relation between distance and radial velocity among extra-galactic nebulae. Proceedings of the National Academy of Sciences 15, 1929.
- Planck Collaboration. Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics 641, A6, 2020.
- NASA Exoplanet Archive, NASA Exoplanet Science Institute, Caltech.
- NASA Science. Galaxies; Dark Energy and Dark Matter.