Če ste kdaj sanjali o potovanju časa, poglejte na nočno nebo; utrinki, ki jih vidite, so res posnetki daljne preteklosti. To je zato, ker so te zvezde, planeti in galaksije tako daleč, da lahko svetloba celo najbližjih vzame desetine tisoč let, da dosežejo Zemljo.
Vesolje je nedvomno veliko mesto. Toda kako velik je?
"To je morda nekaj, česar pravzaprav nikoli ne vemo," je za Live Science povedala Sarah Gallagher, astrofizičarka z zahodne univerze v Ontariu v Kanadi. Velikost vesolja je eno temeljnih vprašanj astrofizike. Mogoče je tudi nemogoče odgovoriti. A to znanstvenikov ne ustavi.
Bolj kot je predmet v vesolju, lažje je izmeriti njegovo razdaljo, je dejal Gallagher. Sonce? Malenkost. Luna? Še lažje. Vse, kar morajo znanstveniki storiti, je, da svetijo žarek svetlobe navzgor in izmerijo čas, ki ga potrebuje, da se luč odbije z Lunove površine in nazaj na Zemljo.
Toda najbolj oddaljeni objekti v naši galaksiji so zapletenejši, je dejal Gallagher. Konec koncev bi dosegel zelo močan žarek svetlobe. In četudi bi imeli tehnološke zmožnosti, da zasijemo luč tako daleč, kdo ima na tisoče let, da čaka naokoli, da se žarek odbije od vesoljnih oddaljenih eksoplanetov in se vrne nazaj k nam?
Znanstveniki imajo nekaj rokavov do rokavov za obravnavo najbolj oddaljenih predmetov v vesolju. Zvezde spreminjajo barvo s starostjo in na podlagi te barve lahko znanstveniki ocenijo, koliko energije in svetlobe oddajajo zvezde. Dve zvezdi, ki imata enako energijo in svetlost, ne bosta videti enaki od Zemlje, če je ena od teh zvezd veliko dlje. Daljši bo seveda videti bolj zatemnjen. Znanstveniki lahko primerjajo dejansko svetlost zvezde s tisto, kar vidimo z Zemlje, in uporabijo to razliko, da izračunajo, kako daleč je zvezda, je dejal Gallagher.
Kaj pa absolutni rob vesolja? Kako znanstveniki izračunajo razdalje do tako oddaljenih predmetov? Tu se stvari res zapletejo.
Ne pozabite: dlje kot je predmet od Zemlje, dlje ko svetloba tega predmeta traja, da doseže nas. Predstavljajte si, da so nekateri od teh predmetov tako daleč, da je njihova svetloba potrebovala milijone ali celo milijarde let, da so nas dosegli. Zdaj pa si predstavljajte, da svetloba nekaterih predmetov traja tako dolgo, da bi potovala tako, da v vseh milijardah let vesolja še vedno ni dosegla Zemlje. To je ravno težava, s katero se srečujejo astronomi, je za Live Science povedal Kinney, fizik z ameriške državne univerze v Buffalu.
"Lahko vidimo le majhen, majhen mehurček. In kaj je zunaj tega? Ne vemo v resnici," je dejala Kinney.
Toda z izračunom velikosti tega majhnega mehurčka lahko znanstveniki ocenijo, kaj je zunaj njega.
Znanstveniki vedo, da je vesolje staro 13,8 milijard let, daj ali traja nekaj sto milijonov let. To pomeni, da bi moral biti objekt, katerega svetloba je potrebovala 13,8 milijarde let, najprimernejši objekt, ki ga lahko vidimo. Morda bi vas mikalo, da bi pomislili, da nam enostavno odgovorimo na velikost vesolja: 13,8 milijarde svetlobnih let. Toda ne pozabite, da se vesolje tudi nenehno širi. V času, ki je potreben za dosego svetlobe, se je rob mehurčka premaknil. Na srečo znanstveniki vedo, kako daleč se je premaknil: 46,5 milijarde svetlobnih let, ki temeljijo na izračunih širitve vesolja od velikega poka.
Nekateri znanstveniki so uporabili to številko, da so preizkusili in izračunali, kaj je zunaj meja tega, kar lahko vidimo. Na podlagi predpostavke, da ima vesolje ukrivljeno obliko, si lahko astronomi ogledajo vzorce, ki jih vidimo v opazovanem vesolju, in uporabijo modele za oceno, koliko dlje se razteza preostalo vesolje. Ena od raziskav je pokazala, da je dejansko vesolje lahko vsaj 250-krat večje od 46,5 milijarde svetlobnih let, ki jih dejansko lahko vidimo.
Toda Kinney ima tudi druge zamisli: "Ni dokazov, da je vesolje dokončno," je dejal: "Morda bi šlo za vedno."
Ni gotovo, ali je vesolje končno ali neskončno, vendar se znanstveniki strinjajo, da je njegovo "resnično ogromno", je dejal Gallagher. Na žalost je tisti delček, ki ga lahko zdaj vidimo, največ, kar ga bomo kdaj lahko opazovali. Ker se vesolje širi z večjo hitrostjo, se zunanji robovi našega opazovanega vesolja dejansko premikajo navzven hitreje kot svetlobna hitrost. To pomeni, da se robovi našega vesolja odmikajo od nas hitreje, kot lahko doseže njihova svetloba. Postopoma ti robovi (in vse tamkajšnje restavracije, kot je nekoč napisal britanski avtor Douglas Adams) izginjajo z vidika.
Velikost vesolja in njegova velikost, ki je ne vidimo - to je ponižujoče, je dejal Gallagher. Toda to ne ustavi nje in drugih znanstvenikov, da še naprej iščejo odgovore.
"Mogoče tega ne bomo mogli ugotoviti. To bi lahko bilo razočaranje," je dejal Gallagher. "Vendar to tudi resnično navdušuje."
