Az előző részben megismerhettük, hogyan alakultak ki a csillagok és a galaxisok. 

Világunk állandó mozgásban van. A Nagy Bumm után 8 milliárd évvel A Tejútrendszer közepétől kb. 26 ezer fényévre, galaxisunk széle és közepe között kb. 2/3-nyi útra megszületett a Naprendszerünk,benne a Földdel. Újabb 5 milliárd év elteltével pedig megjelent az ember, aki elkezdte fürkészni a feje felett elterülő égboltot, hogy aztán választ találjon többek között arra a kérdésre, hogy honnan ered a Mindenség.

A bolygónkról mindössze egy milliomod részét látjuk a világegyetemnek, de mégis képesek vagyunk az Univerzum eme parányi szeletéből kikövetkeztetni a kozmosz eredetét. Mindezt az égbolton elszórt csillagok fényéből.

A csillagokból kiáradó fény megkezdi útját a végtelenbe.

A fény igen különleges jelenség. Egyszerre hullám és részecske tulajdonságokkal is bír, fotonokból épül fel. A foton részecskének zérus a tömege, ezért a leggyorsabban képes haladni a táguló térben. Megközelítőleg 300 ezer kilométert tesz meg másodpercenként, sebessége pedig állandó. Ez a fénysebesség, ennél gyorsabban – jelenlegi tudásunk szerint – semmi sem képes haladni (a vákuumban).

Mivel a fénysebesség véges, ezért a csillagból kiinduló fénynek idő kell, hogy elérje a megfigyelőt, minél nagyobb e kettő közötti távolság, annál több időre van szükség. Ha például a Nap hirtelen eltűnne, mi még valamivel több, mint 8 percig nem tudnánk róla, mert a Földtől olyan távolságra van, hogy onnan a fénynek ennyi idő kell, hogy ideérjen.

Értelemszerűen, ha egy évig „utazik” a fény, azt nevezzük 1 fényévnek. Iszonyat távolságot tud megtenni ezen idő alatt, körülbelül 9.460.800.000.000 km-t.

Valahol e történet összeállítása elején utaltam rá, hogy a Világegyetem kialakulás-szemléltetésének legnagyobb gyengéje, a mértékek, érzékeltetése, azok felfogása. Most ebből kaphatunk egy kis ízelítőt:

Valamivel több, mint kilencezer-négyszázhatvan milliárd kilométert (1 fényévet) elképzelni nem lehet.

A nap csupán százötven millió kilométerre van, de ez is oly nagy távolság, hogy még ezt is nehezen lehet felfogni. Ezek a távolságok úgymond egyenes vonalban értendők, így számítjuk a fényéveket is. Csakhogy amíg a Földön egyenes vonalban képesek vagyunk haladni a levegőben, repülővel, addig a világűrben ez már korán sem így van.

Rengetegszer említettem, hogy Univerzumunk tágul. A tér folyamatosan tágul, minden irányba, így a fénynek is több utat kell megtennie emiatt, így a hullámhossza is megnyúlik. (Pár bekezdéssel lejjebb erre a megállapításra visszatérek, mert sok mindenre választ kapni a fényhullámok tanulmányozásából.)

Ebben a táguló térben minden anyag, mozgásban van. A Föld forog a tengelye körül és kering a Nap körül számos bolygóval együtt. Napunkkal együtt egy szuper nagy fekete lyuk körül is keringünk sok más csillaggal egyetemben, így mintázódik spirális alakzatot a Tejútrendszerünk. Galaxisok között is változik a távolság, így a Tejútrendszerünk, benne a Napunk és a Föld is ennek megfelelően további mozgást végez.

Bonyolult táncot jár tehát az anyag a Világegyetemben, kozmikus sebességgel.

A legközelebbi csillag a Napon túl a Proxima Centauri 4,24 fényévre található tőlünk, ami hatalmas távolságnak tűnhet, de galaxisunkhoz mérve elhanyagolható, az Univerzumhoz képest pedig méginkább.

A ma látható éjszakai égbolt hozzánk közelebb eső csillagainak fénye tehát több évnyi, évtizednyi ideje indultak el, a távolabbiak, pedig több száz-, ezer-, tízezer évet utaznak, míg észleljük őket. Más galaxis fénylő csillagai szabad szemmel nem láthatóak, de távcsövön keresztül beérkező fényük még több ideje utazott az Univerzumban, mire ideért.

Könnyen előfordulhat, egy csillag több ezer éve nem létezik, de a fénye még mindig úton van és mi még látjuk az égen.

Érdekeségként megemlíteném, hogy van egy galaxis, aminek 13,1 milliárd fényévnyi állapotát láthatjuk, de kutatók kiszámították, hogy 30 milliárd fényévre található tőlünk. Ez azért lehetséges, mert a folyamatosan táguló Univerzumban a fénynek hosszabb utat kell megtennie.

Az Univerzum tágulását a fény segítségével állapították meg a tudósok.Felfigyeltek arra, hogy a távcsöveiken látott galaxisok színképe vörös eltolódást mutat. A fény, hullám. A hullámok viselkedését a Doppler effektus révén pedig már ismerték a tudósok.

Ha egy folyamatosan dudáló vonat nagy sebességgel felénk közeledik, a hangját egyre magasabban halljuk (a hang hullámát maga előtt tolja, ami miatt a hullám sűrűbbé válik, nagyobb lesz a frekvenciája), de amint elhalad mellettünk és távolodik, egyre mélyebbé válik a hallható hang. A fényhullámokra is igaz ez.

Mivel a kék fény frekvenciája nagyobb, mint a vörösé, ezért a távolodó égitesté a vörös irányába tolódik, a közeledőé a kék irányába. Így állapították meg, hogy Univerzumunk tágul.

A Doppler effektus alkalmazásával többek között hőmérsékletmérést is tudnak végezni a csillagászatban, innen tudható, hogy a táguló világunk folyamatosan hűl.

De vajon meddig tágul az Univerzum és miért nem állítja meg ezt a folyamatot a gravitáció? 

Következő rész: Univerzum története - Egyszer minden véget ér

Források

http://tudasbazis.sulinet.hu/, Into the Universe with Stephen Hawking- Discovery Channe

Képek: https://hu.wikipedia.org/, https://www.nbcnews.com/,