Jak i kiedy powstał wszechświat?
Dlaczego tak wygląda?
Jak zakończy się jego istnienie?
Ludzkość zadawała sobie te pytania
od zarania dziejów, nie znajdując odpowiedzi.
Kosmologowie usilnie starają się to zrobić.
Ale jak znaleźć konkretną odpowiedź na tak poważne pytania?
Jak badać coś tak ogromnego, jak wszechświat,
którego w większości nigdy nie przemierzymy?
Odpowiedzią jest światło.
Choć światło z najdalszych zakątków wszechświata
podróżuje do nas miliardy lat,
niesie ze sobą sześć unikalnych informacji,
które razem dają astronomom niewiarygodną ilość danych,
jeśli się wie, gdzie szukać.
Tak jak światło można rozszczepić na znajomą tęczę,
światło dalekich obiektów odsłania różne spektra kolorów,
zależnie od ich źródła.
Ten odległy kod kreskowy ujawnia nie tylko budowę obiektu,
ale także jego temperaturę i ciśnienie elementów składowych.
Możemy odkryć jeszcze więcej.
Jeśli staliście kiedyś na peronie, mogliście zauważyć,
że pociąg brzmi inaczej w zależności od kierunku jazdy.
Wysokość dźwięku wzrasta, gdy się do nas zbliża,
a maleje, gdy się oddala.
To nie dlatego, że konduktor ćwiczy swój drugi fach.
Powoduje to efekt Dopplera.
Fale generowane przez nadchodzący obiekt
są bardziej skoncentrowane,
a przy odchodzącym bardziej rozciągnięte.
Co to ma wspólnego z astronomią?
Dźwięk nie przechodzi przez próżnię.
W kosmosie nikt nie usłyszy twego krzyku!
Efekt Dopplera dotyczy też światła, którego źródło szybko się porusza.
Gdy zbliża się do nas, fala jest krótsza.
Światło będzie bardziej niebieskie.
Gdy źródło światła się oddala,
ma dłuższą falę, przesuniętą w kierunku czerwonego.
Analizując spektrum światła pod kątem efektu Dopplera
dowolnego obiektu, poznamy jego skład
temperaturę i ciśnienie,
a także czy się porusza, w jakim kierunku i jak szybko.
Te sześć pomiarów, jak sześć punktów świetlnych,
ujawnia historię kosmosu.
Edwin Hubble jako pierwszy badał światło z odległych galaktyk.
Światło, które widział, było przesunięte w stronę czerwieni.
Odległe galaktyki uciekały od nas,
im dalej się znajdowały, tym szybciej się oddalały.
Hubble odkrył, że wszechświat się rozszerza.
Dostarczył pierwszy dowód na teorię Wielkiego Wybuchu.
Oprócz tego, że widzialny kosmos wciąż się rozszerza,
począwszy od maleńkiego punktu,
jedno z najważniejszych założeń teorii głosi,
że najpierw kosmos składał się tylko z dwóch gazów: wodoru i helu,
w stosunku trzy do jednego.
To założenie można także udowodnić światłem.
Jeśli obserwujemy światło z dalekiego, spokojnego regionu wszechświata,
faktycznie znajdziemy sygnatury tych gazów w tych proporcjach.
Kolejny triumf teorii Wielkiego Wybuchu.
Zostało jednak wiele elementów tej układanki.
Choć wiemy, że widzialny kosmos się rozszerza,
grawitacja powinna go hamować.
Ale ostatnie pomiary światła dalekich, umierających gwiazd,
pokazują, że są one dalej, niż zakładaliśmy.
Tak więc rozszerzanie się wszechświata cały czas przyspiesza.
Coś go do tego popycha.
Wielu naukowców uważa, że jest to ciemna energia,
z której składa się 2/3 wszechświata, i która powoli go rozrywa.
Dzięki wiedzy o zachowaniu materii i czułości instrumentów badawczych
obserwacja dalekich gwiazd mówi nam więcej o kosmosie,
niż kiedykolwiek moglibyśmy pomarzyć.
Ale są też inne tajemnice, takie jak natura ciemnej energii,
na które jeszcze trzeba rzucić światło.