Când şi cum a apărut universul?
Cum s-a format?
Cum se va sfârşi?
Oamenii au discutat dintotdeauna aceste întrebări,
dar fără să ajungă la un punct de vedere comun.
Astăzi, cosmologii lucrează din greu să găsească răspunsurile.
Ne putem aştepta să găsim răspunsuri concrete la întrebări aşa profunde?
Cum e posibil să explori şi să studiezi ceva atât de uriaș ca universul,
fără să putem vreodată călători în imensitatea lui?
Răspunsul e lumina.
Chiar dacă lumina de la obiecte îndepărtate
ajunge la noi după miliarde de ani,
ea poartă şase masaje unice, care, împreună,
pot divulga un volum impresionant de informaţii
astronomilor care știu cum să le afle.
La fel cum lumina refractată poate fi dispersată într-un curcubeu,
dispersând lumina provenită de la corpuri îndepărtate
relevă diferite combinații de culori în funcţie de sursă.
Codul de bare al luminii poate revela nu doar compoziţia obiectului,
dar şi temperatura şi presiunea părţilor constituente.
Putem descoperi și mai multe cu ajutorul luminii.
Dacă ai stat pe peronul unei gări, e posibil să fi observat
că trenul sună diferit în funcţie de direcţia sa,
cu frecvenţă crescătoare când se apropie
şi descrescătoare când se îndepărtează.
Asta nu e pentru că conductorul exersează pentru o altă carieră.
E datorită efectului Doppler.
Atunci când sursa se apropie, undele sonore sunt comprimate,
pe când cele de la o sursă ce se îndepărtează sunt alungite.
Dar ce legătură are cu astronomia?
Sunetul nu se deplasează prin vid. În spaţiu nimeni nu te poate auzi ţipând!
Dar efectul Doppler se aplică şi unei surse de lumină
ce se mişcă la viteze excepţionale.
Dacă se mişcă spre noi, va avea o lungime de undă mai mică
şi lumina va fi albăstruie,
iar lumina de la o sursă ce se îndepărtează
va avea o lungime de undă mai mare şi va vira spre roşu.
Prin analiza culorii unui obiect observat cu un telescop
putem afla compoziţia, temperatura şi presiunea de la nivelul său,
dacă se mișcă, cu ce viteză şi în ce direcţie.
Aceste şase măsurători,
relevă istoria universului.
Primul care a studiat lumina provenită de la galaxiile îndepărtate
a fost Edwin Hubble; el a observat că lumina era virată spre roşu.
Toate galaxiile se îndepărtau de noi
şi cu cât se îndepărtau, cu atât viteza lor creştea.
Hubble a descoperit că universul se extinde,
aducând prima dovadă pentru teoria Big Bang-ului.
Pe lângă ideea că universul vizibil s-a extins constant
dintr-un punct foarte dens,
una dintre cele mai importante pedicţii ale teoriei
e că universul primitiv era format din doar două gaze: hidrogen şi helium,
într-o proporţie de 3:1.
Predicţia poate fi testată cu ajutorul luminii.
Dacă analizăm lumina de la o sursă îndepărtată din univers şi o dispersăm,
găsim amprenta acestor gaze, fix în proporţia amintită.
Un alt triumf pentru teoria Big Bang.
Oricum, au rămas multe enigme.
Chiar dacă ştim că universul vizibil se extinde,
gravitaţia ar trebui să încetinească procesul.
Măsurătorile recente ale luminii de la stele îndepărtate pe moarte
arată că sunt mult mai îndepărtate faţă de cum a fost prezis.
Înseamnă că expansiunea univesului e accelerată.
Ceva pare să-l împingă,
mulţi oameni de ştiinţă cred că acest lucru e energia vidului
care formează 2/3 din univers şi care îl dilată treptat.
Cunoştinţele despre comportamentul materiei şi precizia instrumetelor
relevă prin simpla analiză a luminii stelelor îndepărtate,
mai multe despre univers decât am sperat vreodată.
Mai sunt şi alte mistere, precum natura energiei vidului,
mister pe care încă trebuie să-l clarificăm.