wszechświat
Autor: Ross D. Andersen | dodano: 2013-10-23
Usłyszeć Wielki Wybuch

Naukowcy przygotowują się do schwytania fal grawitacyjnych, które umożliwiają zajrzenie do wnętrza czarnych dziur i zbadanie początków czasu.

Przypuśćmy, że chcemy zerknąć na początek czasu, czyli najwcześniejsze chwile Wszechświata.

Można by zacząć od skonstruowania idealnego teleskopu o mocy tak wielkiej, że byłby w stanie zobaczyć brzeg obserwowalnego Wszechświata. Trzeba by znaleźć suchy wierzchołek góry, z dala od przyćmiewającego światło gwiazd blasku cywilizacji. Należałoby wyrównać grzbiet w pobliżu wierzchołka i umieścić na nim najnowocześniejsze obserwatorium. Wyposażyłoby się je w ogromne zwierciadło – znacznie większe od wysyłanych w kosmos – z dołączonymi do niego skomplikowanymi detektorami rejestrującymi cały zakres widma elektromagnetycznego. Zajęłoby to wiele lat, a kosztowało kilka miliardów dolarów, ale dzięki temu można by schwytać każdy pojedynczy foton. Co wówczas można byłoby zobaczyć w idealną dla astronomów noc, kiedy Księżyc schowa się za horyzontem, a nad głowami otwiera się czysta i ciemna kopuła nieba? Jakie klejnoty lśniłyby w trakcie fioletowoczarnego pokazu zjawisk niebieskich?

Okazuje się, że byłoby ich całkiem sporo. Na pierwszym planie zobaczylibyśmy kilka planet, które poruszałyby się na tle ustalonych kształtów gwiazdozbiorów. Za nimi ukazałyby się najbliższe gwiazdy, bardzo jasne w porównaniu ze słabszymi, dalszymi białymi plamkami. Na najciemniejszych obszarach nieba świeciłyby galaktyki odległe o setki milionów lat świetlnych. Gdybyśmy skierowali ten idealny teleskop we właściwym kierunku, ujrzelibyśmy jeszcze dalsze obszary. Zobaczylibyśmy najstarsze gwiazdy – wielkie kule z wodoru i helu, których ogniste powierzchnie rozświetlały młody Wszechświat.

Ale światło ma swoje ograniczenia i nie jest w stanie pokazać całego Wszechświata. Można patrzeć przez teleskop codziennie przez całą noc, a i tak nie zobaczyć wnętrza czarnej dziury ani początków czasu. Przez pierwsze kilkaset tysięcy lat po Wielkim Wybuchu fotony niemowlęcego Wszechświata były uwięzione w gęstej zupie tłumiących światło cząstek niczym świetliki w szlamie. Dopiero 380 000 lat później Wszechświat ostygł na tyle, by stać się przezroczysty, a tym samym dla nas poznawalny – stał się pustką, przez którą można dostrzec błysk stworzenia. Ta ściana światła, którą nazywamy kosmicznym promieniowaniem tła (CMB – cosmic microwave background), zawsze będzie ograniczać nasz widok.

Przez stulecia głównym sposobem obserwowania Wszechświata i kluczem do najambitniejszych eksperymentów kosmologicznych było zbieranie dawno powstałych fotonów. Jednakże światło nigdy nie odsłoni nam początków Wszechświata, niezależnie od tego, jak duże i jak skomplikowane będą kiedyś teleskopy. Aby spojrzeć poza CMB w kierunku jego świtu, kosmologowie muszą zwrócić się ku grawitacji – oddziaływaniu, którego echa, zwane przez nas falami grawitacyjnymi, rozrzucone są w przestrzeni. Aby wykryć te echa, będziemy potrzebować nowego instrumentu, bardzo różniącego się od teleskopu.

 

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 11/2013 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
12/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
23
W 2003 r. miało miejsce całkowite zaćmienie Słońca widoczne w Australii, Nowej Zelandii, Antarktyce i Ameryce Południowej.
Warto przeczytać
Zmyl trop to użyteczna, ale i pełna powabu oraz przekonująca, kieszonkowa esencja wszystkiego, co chcielibyście wiedzieć o obronie przed inwigilacją.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Ross D. Andersen | dodano: 2013-10-23
Usłyszeć Wielki Wybuch

Naukowcy przygotowują się do schwytania fal grawitacyjnych, które umożliwiają zajrzenie do wnętrza czarnych dziur i zbadanie początków czasu.

Przypuśćmy, że chcemy zerknąć na początek czasu, czyli najwcześniejsze chwile Wszechświata.

Można by zacząć od skonstruowania idealnego teleskopu o mocy tak wielkiej, że byłby w stanie zobaczyć brzeg obserwowalnego Wszechświata. Trzeba by znaleźć suchy wierzchołek góry, z dala od przyćmiewającego światło gwiazd blasku cywilizacji. Należałoby wyrównać grzbiet w pobliżu wierzchołka i umieścić na nim najnowocześniejsze obserwatorium. Wyposażyłoby się je w ogromne zwierciadło – znacznie większe od wysyłanych w kosmos – z dołączonymi do niego skomplikowanymi detektorami rejestrującymi cały zakres widma elektromagnetycznego. Zajęłoby to wiele lat, a kosztowało kilka miliardów dolarów, ale dzięki temu można by schwytać każdy pojedynczy foton. Co wówczas można byłoby zobaczyć w idealną dla astronomów noc, kiedy Księżyc schowa się za horyzontem, a nad głowami otwiera się czysta i ciemna kopuła nieba? Jakie klejnoty lśniłyby w trakcie fioletowoczarnego pokazu zjawisk niebieskich?

Okazuje się, że byłoby ich całkiem sporo. Na pierwszym planie zobaczylibyśmy kilka planet, które poruszałyby się na tle ustalonych kształtów gwiazdozbiorów. Za nimi ukazałyby się najbliższe gwiazdy, bardzo jasne w porównaniu ze słabszymi, dalszymi białymi plamkami. Na najciemniejszych obszarach nieba świeciłyby galaktyki odległe o setki milionów lat świetlnych. Gdybyśmy skierowali ten idealny teleskop we właściwym kierunku, ujrzelibyśmy jeszcze dalsze obszary. Zobaczylibyśmy najstarsze gwiazdy – wielkie kule z wodoru i helu, których ogniste powierzchnie rozświetlały młody Wszechświat.

Ale światło ma swoje ograniczenia i nie jest w stanie pokazać całego Wszechświata. Można patrzeć przez teleskop codziennie przez całą noc, a i tak nie zobaczyć wnętrza czarnej dziury ani początków czasu. Przez pierwsze kilkaset tysięcy lat po Wielkim Wybuchu fotony niemowlęcego Wszechświata były uwięzione w gęstej zupie tłumiących światło cząstek niczym świetliki w szlamie. Dopiero 380 000 lat później Wszechświat ostygł na tyle, by stać się przezroczysty, a tym samym dla nas poznawalny – stał się pustką, przez którą można dostrzec błysk stworzenia. Ta ściana światła, którą nazywamy kosmicznym promieniowaniem tła (CMB – cosmic microwave background), zawsze będzie ograniczać nasz widok.

Przez stulecia głównym sposobem obserwowania Wszechświata i kluczem do najambitniejszych eksperymentów kosmologicznych było zbieranie dawno powstałych fotonów. Jednakże światło nigdy nie odsłoni nam początków Wszechświata, niezależnie od tego, jak duże i jak skomplikowane będą kiedyś teleskopy. Aby spojrzeć poza CMB w kierunku jego świtu, kosmologowie muszą zwrócić się ku grawitacji – oddziaływaniu, którego echa, zwane przez nas falami grawitacyjnymi, rozrzucone są w przestrzeni. Aby wykryć te echa, będziemy potrzebować nowego instrumentu, bardzo różniącego się od teleskopu.