Svetlost je najbrža stvar koju poznajemo.
Toliko je brza, da ogromne razdaljine merimo
time koliko je svetlosti potrebno da ih pređe.
Za godinu dana, svetlost pređe oko 9,6 biliona kilometara,
razdaljinu koju nazivamo jednom svetlosnom godinom.
Da bi ste imali ideju koliko je to otprilike,
Mesec, do koga je astronautima Apola trebalo 4 dana da stignu,
je udaljen samo jednu svetlosnu sekundu od Zemlje.
Sledeća najbliža zvezda posle Sunca, Proksima Kentaura,
je udaljena 4,24 svetlosne godine.
Naš Mlečni put je reda veličine 100.000 svetlosnih godina u prečniku.
Najbliža galaksija našoj, Andromeda,
je udaljena oko 2,5 miliona svetlosnih godina.
Svemir je zapanjujuće ogroman.
Ali čekajte, kako znamo koliko su udaljene zvezde i galaksije?
Kad pogledamo u nebo, imamo ravan, dvodimenzionalni pogled.
Ako izaberete jednu zvezdu, ne možete odrediti koliko je udaljena,
pa kako to onda astrofizičari utvrde?
Za objekte koji su veoma blizu
možemo koristiti koncept zvani trigonometrijska paralaksa.
Ideja je prilično jednostavna.
Hajde da napravimo eksperiment.
Ispružite palac i zatvorite levo oko.
Sada otvorite levo oko i zatvorite desno.
Izgledaće vam kao da se palac pomerio,
dok su udaljeniji objekti ostali na mestu.
Isto važi i kad gledamo u zvezde,
ali udaljene zvezde su mnogo dalje od dužine vaše ruke,
a Zemlja nije mnogo velika,
tako da čak i kad biste imali različite teleskope duž ekvatora,
ne biste videli veliko pomeranje u poziciji.
Umesto toga, posmatramo promenu vidljivog položaja zvezde tokom 6 meseci,
polovinu Zemljine godišnje orbite oko Sunca.
Kada izmerimo relativne položaje zvezda u leto
i onda ponovo u zimu, je kao da gledamo drugim okom.
Susedne zvezde kao da su se pomerile u odnosu na pozadinu
udaljenijih zvezda i galaksija.
Ali ovaj metod funkcioniše samo za objekte
ne dalje od nekoliko stotina svetlosnih godina.
Izvan naše galaksije, razdaljine su toliko velike
da je paralaksa premala da bi se detektovala
čak i našim najosetljivijim instrumentima.
Tako da na ovoj tački moramo da se oslonimo na drugi metod:
koristeći indikatore koje zovemo standardne "sveće".
Standardne "sveće" su objekti čiju inherentnu sjajnost, ili luminoznost,
znamo vrlo dobro.
Na primer, ako znate koliko je vaša sijalica sjajna,
i zamolite prijatelja da je drži i odmiče se od vas,
znate da će se količina svetlosti koju primate od prijatelja
smanjivati sa udaljenošću na kvadrat.
Tako da, upoređujući količinu svetlosti koju primate
sa inherentnom svetlošću sijalice,
možete odrediti koliko je udaljen vaš prijatelj.
U astronomiji, našu sijalicu predstavlja posebna vrsta zvezde
zvana cefeida.
Te zvezde su nestabilne,
kao balon koji se neprestano naduvava i izduvava.
A pošto zbog širenja i skupljanja njihova sjajnost varira,
možemo izračunati njihov sjaj merenjem perioda ovog ciklusa,
sa sjajnijim zvezdama koje variraju sporije.
Poređenjem svetlosti koju vidimo od ovih zvezda
sa inherentnom sjajnošću koju smo izračunali na ovaj način,
možemo odrediti koliko su udaljene.
Nažalost, ovo još uvek nije kraj priče.
Možemo samo posmatrati pojedinačne zvezde
do udaljenosti od oko 40 miliona svetlosnih godina,
posle čega postaju suviše mutne da bi se razlučile.
Ali, srećom, imamo drugu vrstu standardne "sveće":
čuvenu vrstu 1a supernova.
Supernove, džinovske zvezdane eksplozije, su jedan od načina umiranja zvezda.
Te eksplozije su tako sjajne
da nadmašuju sjaj galaksija u kojima se javljaju.
Tako da, čak i kad ne možemo da vidimo pojedinačne zvezde u galaksiji,
možemo da vidimo supernove kada se dogode.
I 1a supernove mogu da se koriste kao standardne "sveće",
jer inherentno sjajnije blede sporije nego one bleđe.
Razumevanjem ove veze
između sjajnosti i stope smanjenja
možemo koristiti te supernove da ispitamo udaljenosti
i do nekoliko milijardi svetlosnih godina.
Ali zašto je uopšte važno videti tako udaljene objekte?
Setite se koliko brzo svetlost putuje.
Na primer, svetlosti koju emituje Sunce treba 8 minuta da stigne do nas,
što znači da je svetlost koju vidimo slika Sunca od pre 8 minuta.
Kada pogledate Velika kola,
vidite kako su izgledala pre 80 godina.
A one zamrljane galaksije?
One su milionima svetlosnih godina daleko.
Toj svetlosti je trebalo na milione svetlosnih godina da dođe do nas.
Tako da je svemir, u neku ruku, prirodni vremeplov.
Što dalje gledamo unazad, to mlađi svemir ispitujemo.
Astrofizičari pokušavaju da pročitaju istoriju svemira
i da shvate kako, i odakle smo postali.
Svemir nam konstantno šalje informacije u vidu svetlosti.
Nama samo ostaje da ih dešifrujemo.