אור הוא הדבר הכי מהיר שאנו מכירים. הוא כל-כך מהיר שאנו מודדים מרחקים עצומים באמצעות חישוב כמה זמן לוקח לאור לעבור אותם. בשנה, האור עובר כ-10 טריליון ק"מ, מרחק שאנו מכנים שנת-אור. רק כדי לתת מושג כמה זה רחוק, הירח, שלקח לחללית אפולו 4 ימים להגיע אליו, נמצא במרחק של רק 8 שניות-אור מהארץ. הכוכב הכי קרוב אלינו אחרי השמש הוא פרוקסימה סנטאורי, במרחק של 4.24 שנות-אור. שביל החלב שלנו הוא בערך מאה אלף שנות-אור מקצה לקצה. הגלקסיה הכי קרובה לשלנו, אנדרומדה, נמצאת כ-2.5 מיליון שנות-אור מאיתנו. מימדיו העצומים של החלל פשוט בלתי נתפסים. אז כיצד אנו יודעים את המרחק מכוכבים וגלקסיות? כי הרי כאשר מביטים בשמיים רואים מראה דו-מימדי שטוח. אם מצביעים אל עבר כוכב מסויים, לא ניתן לומר כמה הוא רחוק. אז כיצד האסטרופיזיקאים מוצאים את המרחק? עם עצמים שקרובים מאוד אלינו, אפשר להשתמש במה שנקרא היסט טריגונומטרי. הרעיון די פשוט. נעשה ניסוי. תחזיקו את האגודל ממול ותסגרו עין שמאל. עכשיו, תפתחו עין שמאל ותסגרו עין ימין. זה נראה כאילו האגודל זז, בעוד שהעצמים היותר רחוקים מאחור נשארו במקומם. אותו רעיון עובד כאשר אנו מביטים בכוכבים, אבל הכוכבים הם הרבה יותר רחוקים מאשר אורך ידינו, וכדור-הארץ אינו כל-כך גדול, לכן גם אם היו לנו טלסקופים מוצבים לאורך קו-המשווה, לא היינו רואים היסט כה גדול במיקום. במקום זה, אנו בודקים את השינוי במיקום הכוכב כל 6 חודשים, נקודת האמצע של המסלול השנתי של הארץ סביב השמש. כאשר מודדים את המיקום היחסי של הכוכבים בקיץ, ואז שוב בחורף, זה כמו להביט עם העין השניה. כוכבים קרובים נראים כאילו שזזו לעומת הרקע של הכוכבים והגלקסיות היותר רחוקים. אבל שיטה זו טובה רק לעצמים הרחוקים לא יותר מאשר כמה אלפי שנות-אור. מעבר לגלקסיה שלנו, המרחקים הם כה גדולים שההיסט קטן מדי מכדי לגלותו אפילו באמצעות המיכשור הכי רגיש. לכן בשלב זה עלינו לסמוך על שיטה אחרת העושה שימוש בסמנים הנקראים נרות תקניים. נרות תקניים הם עצמים שבהירותם העצמית, או עוצמת ההארה שלהם, ידועות לנו היטב. לדוגמא, אם אנו יודעים מה עוצמת הההארה של נורה, ומבקשים מחבר להחזיקה ולהתרחק מאיתנו, אנו יודעים שכמות האור שמגיעה אלינו תרד ביחס ריבועי למרחק. כך, על-ידי השוואת כמות האור שמגיע אלינו עם עוצמת ההארה האמיתית של הנורה, ניתו לדעת מה המרחק של החבר מאיתנו. באסטרונומיה, הנורה הופכת להיות כוכב מסוג מסויים הנקרא משתנה קפאידי. כוכבים אלה הם בלתי יציבים בהווייתם, כמו בלון המתפשט ומתכווץ בקביעות. ובגלל שההתפשטות-התכווצות גורמת לבהירותם להשתנות, ניתן לחשב את עוצמת הארתם על-ידי מדידת זמן המחזור, כאשר הכוכבים שמאירים יותר חזק משתנים יותר לאט. על-ידי השוואת האור הנצפה מכוכבים אלה לבהירותם העצמית כפי שחושבה בדרך הנ"ל, ניתן לומר מה מרחקם מאיתנו. לצערנו, זה עדיין לא סוף הסיפור. ביכולתנו לצפות בכוכבים בודדים עד למרחק של 40 מיליון שנות-אור, שלאחריו הם הופכים למטושטשים מדי לאיבחון. אבל למרבה המזל יש לנו נרות תקניים מסוג אחר: הסוג הידוע של סופרנובה 1a. סופרנובה היא התפוצצות אדירה של כוכב, שהיא אחת הדרכים בה כוכב גווע. התפוצצויות הללו הן כה בוהקות, שאורן מאפיל על אור הגלקסיות בהן הן מתרחשות. לכן אף אם אין ביכולתנו לראות כוכבים בודדים בגלקסיה, עדיין אנו יכולים לראות סופרנובה כאשר היא מתרחשת. וסופרנובה מסוג 1a משמשת בתור נר תקני מכיוון שעצם זוהר דועך לאט יותר מעצם מעומעם. מהבנה זו שלנו על הקשר בין מידת הזוהר לקצב הדעיכה, ניתן לנצל סופרנובות הללו כדי למדוד מרחקים של עד כמה מיליארדי שנות-אור. אבל מדוע זה כה חשוב לראות עצמים כל-כך רחוקים? היזכרו כמה מהר נע האור. לדוגמא, לאור הנפלט מהשמש יקח 8 דקות להגיע אלינו, שזה אומר שהאור שאנו רואים כעת הוא תמונה של השמש מלפני 8 דקות. כאשר מסתכלים על ה"דובה הגדולה", רואים אותה כפי שהיתה לפני 80 שנה. ואותן גלקסיות מטושטשות? הן נמצאות במרחק מיליוני שנות-אור. זה לקח לאותו אור מיליוני שנות-אור כדי להגיע אלינו. כך שהיקום במובן מסויים הוא מין מכונת זמן טבעית. ככל שאנו צופים יותר רחוק, כך היקום שאנו חוקרים צעיר יותר. האסטרופיזיקאים מנסים לקרוא את היסטוריית היקום, ולהבין כיצד ומהיכן באנו. היקום כל הזמן שולח לנו מידע בצורת אור. מה שנשאר לנו זה לפענח אותו.