Nič rýchlejšie ako svetlo nepoznáme.
Je také rýchle, že enormné vzdialenosti
meriame tým, ako dlho svetlu trvá ich prekonať.
Za rok svetlo preletí 9 460 730 472 581 kilometrov,
vzdialenosť, ktorú nazývame svetelný rok.
Pre predstavu, koľko to je,
Mesiac, kam astronauti programu Apollo cestovali štyri dni,
je iba svetelnú sekundu od Zeme.
Zatiaľčo najbližšia hviezda okrem nášho Slnka je Proxima Centauri,
vzdialená 4,24 svetelného roka.
Naša Mliečna cesta je rádovo 100 000 svetelných rokov široká.
Najbližšia galaxia k tej našej, Andromeda,
je vzdialená 2,5 milióna svetelných rokov.
Vesmír je ohromne rozľahlý.
Ako ale vieme, nakoľko sú hviezdy a galaxie vzdialené?
Pri pohľade na oblohu predsa vidíme len dvojrozmerný obraz.
Ak ukážete prstom na jednu hviezdu, neviete určiť, ako je ďaleko,
tak ako na to astrofyzici prišli?
Pre veľmi blízke objekty,
môžeme použiť trigonometrickú paralaxu.
Je to jednoduché.
Urobme si pokus.
Natiahnite palec a zatvorte ľavé oko.
Potom otvorte ľavé oko a zatvorte pravé.
Bude sa vám zdať, že sa palec pohol,
kým vzdialenejšie objekty v pozadí zostali na mieste.
To isté platí pri pohľade na hviezdy,
ale ďaleké hviezdy sú oveľa, oveľa ďalej než váš palec,
a Zem nie je veľmi veľká,
takže ani s dvoma ďalekohľadmi na rovníku
by ste nevideli veľký posun.
Radšej sa pozrieme na zmenu zdanlivej polohy hviezdy za 6 mesiacov,
polovicu ročného obehu Zeme okolo Slnka.
Keď zmeriame relatívne pozície hviezd v lete,
a potom v zime, je to ako hľadieť druhým okom.
Blízke hviezdy sa zdanlivo pohli oproti pozadiu
vzdialenejších hviezd a galaxií.
Táto metóda však funguje len pre objekty vzdialené do pár tisíc svetelných rokov.
Mimo našej galaxie sú vzdialenosti také veľké,
že paralaxa je primalá na rozoznanie aj našimi najcitlivejšími prístrojmi.
Tu sa musíme spoľahnúť na inú metódu
a to indikátor zvaný štandardná sviečka.
Štandardné sviečky sú objekty, ktorých prirodzený jas, či svietivosť,
dobre poznáme.
Ak napríklad viete, aká jasná je žiarovka
a niekto ju bude držať a kráčať od vás,
viete, že množstvo svetla, ktoré od neho na vás dopadne
sa bude zmenšovať s druhou mocninou vzdialenosti.
Porovnaním množstva na vás dopadajúceho svetla
a prirodzeného jasu žiarovky,
tak viete určiť ako ďaleko od vás žiarovka je.
V astronómi je našou žiarovkou zvláštny typ hviezdy
premenná hviezda cefeida.
Tieto hviezdy sú vnútorne nestabilné,
ako neustále sa nafukujúci a vyfukujúci balón.
A keďže týmto zväčšovaním a zmenšovaním menia svoj jas,
vieme ich svietivosť vypočítať meraním dĺžky tohto cyklu,
pričom svietivejšie hviezdy sa menia pomalšie.
Porovnaním svetla pozorovaného z hviezd
s takto vypočítaným prirodzeným jasom
vieme určiť, ako sú ďaleko.
Nanešťastie, tuto to nekončí.
Hviezdy môžeme pozorovať len do asi 40 000 000 svetelných rokov,
za touto hranicou už sú príliš rozmazané.
Našťastie však máme iný typ štandardnej sviečky:
známa supernova typu Ia.
Supernovy, masívne hviezdne explózie, sú jedným spôsobom umierania hviezdy.
Tieto explózie sú také jasné,
že zatienia galaxie v ktorých sa odohrávajú.
Takže aj keď nevidíme jednotlivé hviezdy v galaxii,
stále uvidíme prebiehajúce supernovy.
a typ Ia supernovy sú užitočné ako štandardné sviečky
pretože tie prirodzene jasné strácajú jas pomalšie než tie slabšie.
Pochopením tohto vzťahu
medzi svietivosťou a rýchlosťou jej poklesu
tak pomocou supernov môžeme skúmať vzdialenosti
do niekoľkých miliárd svetelných rokov.
Prečo je ale pre nás dôležité vidieť do takej diaľky?
Spomeňte si, ako rýchlo sa svetlo šíri.
Napríklad svetlo Slnka k nám dorazí za 8 minút,
čiže to, čo vidíme teraz, je obraz Slnka spred 8 minút.
Pri pohľade na Veľký voz
vidíte ako vyzeral pred 80 rokmi.
A tie rozmazané galaxie?
Tie sú milióny svetelných rokov ďaleko.
Svetlo odtiaľ k nám letelo milióny rokov.
V istom zmysle je teda vesmír sám o sebe strojom času.
Čím viac naspäť sa pozeráme, tým mladší vesmír vidíme.
Astrofyzici sa snažia čítať históriu vesmíru
a pochopiť ako a odkiaľ pochádzame.
Vesmír nám neustále posiela informácie v podobe svetla.
Nám zostáva len ich dešifrovať.