Příběh našeho vesmíru čeká na své čtenáře (1. díl)
Člověku se až tají dech, jak se v poslední době zrychluje výzkum vesmíru. Cítíme se v podobné situaci jako historik, bádající ve starých archivech, který objevil zaprášenou, starou, dlouho hledanou kroniku s množstvím zajímavých záznamů z nejstarších dob historie lidstva. Kdybychom tak mohli nalézt podobnou kroniku i se zápisy událostí našeho vesmíru... Kdysi to bylo jen zbožné přání, dnes ale už skutečnost!
Družice WMAP
Pro vědu o vesmíru, kosmologii, nám tyto prastaré záznamy přinesla družice WMAP. Co se skrývá pod tímto názvem? Písmena MAP jako by naznačovala mapování celé oblohy a družice tento úkol opravdu plnila. MAP je však rovněž zkratka z anglických slov Microwave Anisotropy Probe, tedy volně řečeno jde o sondu, která zkoumá nestejnorodosti mikrovlnného záření. Mikrovlnné záření proniká celým vesmírem a přináší zprávy o jeho podobě. Kdyby bylo zcela stejnorodé, nebyl by tu nikdo, kdo by ho mohl zkoumat. V takovém vesmíru by totiž nevznikly první hvězdy, nevytvořila by se seskupení hvězd – galaxie, nezrodilo by se Slunce s planetami a nevyvinulo by se ani lidstvo. Vesmír by představoval podivné nekončící beztvaré moře kosmického prostoru bez jakýchkoli těles.
Mikrovlnné záření
Náš vesmír ale takový ve skutečnosti není. Měl totiž štěstí. Už v jeho mládí ho totiž vyplňovaly řídké shluky látky, které byly propojeny jakýmisi vlákny hmoty. Jak to víme? Vesmír tehdy prodělal nesmírnou změnu. Neprůhledný kosmický prostor se ochladil natolik, že se projasnil. Skončila éra záření a započala éra látky, která trvá dodnes. Záření se mohlo bez omezení rozletět na všechny strany. Právě toto záření z mládí vesmíru dnes zachycujeme ze všech stran a pečlivě ho studujeme. Celá struktura shluků a vláken látky v tomto záření totiž zanechala své stopy. Původně šlo vlastně o světlo, jaké vydává zdroj o teplotě 2700 stupňů Celsia, neboť tak horký tehdy vesmír byl. Miliardy let se pak vlnilo a šířilo vesmírem, který se stále rozpínal. Stejným tempem se také rozpínala vlnová délka tohoto záření, které tak postupně přestalo být viditelným světlem, stalo se infračerveným zářením a dnes je už mikrovlnným zářením s vlnovou délkou necelé 2 mm, tedy takové, které používáme v mikrovlnné troubě. Někdy ho proto označujeme jako reliktní záření, neboť relikt je pozůstatek a také toto záření je pozůstatkem z mládí vesmíru. Jindy nese název „mikrovlnné záření kosmického pozadí“ a to je také trefné – řekli jsme, že jde dnes o mikrovlnné záření, a uvědomujeme si, že nese zprávy o nejdávnější pozorovatelné podobě našeho vesmíru, a tedy také o nejvzdálenějších pozorovatelných útvarech.
Družice WMAP, která tkví v meziplanetárním prostoru 1 500 000 kilometrů od Země právě mezi Sluncem a Zemí, splnila naděje, jež do ní vědci vkládali. Povězme si konečně o jejích nejzajímavějších poznatcích. Pozoruhodné je určení stáří našeho vesmíru. Od okamžiku velkého třesku, kdy vesmír započal svou existenci bouřlivou explozí, uplynulo 13 miliard 700 milionů let. Tento věk nyní známe s přesností asi 200 milionů roků, tedy spolehlivěji než kdykoli předtím. Ukázalo se tak, že neplatí takzvaný bonnský model, o němž jsem svého času také psal a který předpokládal stáří podstatně větší. První bouřlivé fáze vývoje vesmíru dozněly 380 000 let po počátku velkého třesku. Právě v té době skončila éra záření, začala éra látky a mikrovlnné záření kosmického pozadí se volně rozletělo do kosmického prostoru.
Náš vesmír roste
Řekli jsme, že se vesmír od svého vzniku rozpínal. Zvětšuje se tak dodnes. Naše úspěšná družice změřila přesně míru tohoto rozpínání. Vyjadřujeme ho rychlostí, kterou se rozpíná jakákoli délka v kosmu. Vcelku se potvrdily naše dosavadní znalosti: délka jednoho megaparseku (tedy 30,86 trilionu kilometrů) se každou sekundu zvětšuje o 71 kilometrů. Náš vesmír tímto tempem roste, a navíc se ukazuje, že se toto rozpínání ještě zrychluje. Proto pozorujeme, že se všechny daleké galaxie od nás vzdalují a rychlost tohoto vzdalování je tolikrát větší, kolikrát je galaxie dál. Tato rychlost navíc stále vzrůstá.
Co se dělo po vzniku vesmíru
Vyjasnily se také děje, které probíhaly nedlouho po vzniku vesmíru. Na temném nebi mladého vesmíru se rozsvítily první hvězdy. Družice ukázala, že ze shluků temné látky se nejstarší hvězdy tvořily nečekaně brzo – zazářily již 100 aÏ 400 milionů let po skončení éry záření a začátku éry látky. Tyto hvězdy měly výjimečnou hmotnost a o takových víme, že jejich životní běh je krátký. Po asi milionu let skončily svou existenci grandiózním výbuchem jako supernovy. Už tyto nejstarší hvězdy rozhodily do okolního prostoru těžké prvky, které se během jejich života vytvořily v jejich nitrech z prvopočátečního vodíku a helia. Postupně vznikaly také skupiny hvězd, galaxie. Zpočátku byly nevelké, ale postupně rostly do dnešní velikosti vzájemným splýváním. Mezitím nastala etapa bouřlivého vzniku dalších hvězd, která dosáhla vrcholu tři miliardy let po vzniku vesmíru. Některé z těchto hvězd se zachovaly dodnes a pozorujeme je v takzvaných kulových hvězdokupách. Většina hvězd z tohoto období však již zanikla a z látky, kterou rozptýlily do okolí, se zrodily další hvězdné generace. Jiné vznikly přímo z temné mezihvězdné látky, které bylo více než dostatek a proudila z okolí do tehdejších galaxií.
Archiv, Časopis Krásná paní, Fotografie: Pixabay
