Kui olete kunagi unistanud reisimisest, siis vaadake lihtsalt öötaevasse; pilgud, mida näete, on tõesti kauge mineviku läbilõiked. Põhjus on see, et need tähed, planeedid ja galaktikad on nii kaugel, et isegi kõige lähedaste valgust võib Maale jõudmiseks kuluda kümneid tuhandeid aastaid.
Universum on kahtlemata suur koht. Aga kui suur see on?
"See võib olla midagi, mida me tegelikult kunagi ei tea," rääkis Kanada Ontarios asuva Lääne ülikooli astrofüüsik Sarah Gallagher Live Science'ile. Universumi suurus on üks astrofüüsika põhiküsimusi. Samuti võib olla võimatu vastata. Kuid see ei takista teadlasi proovimast.
Mida lähemal on objekt universumis, seda hõlpsam on selle kaugust mõõta, ütles Gallagher. Päike? Käkitegu. Kuu? Isegi lihtsam. Teadlased peavad vaid valgustama valguskiire ülespoole ja mõõtma, kui palju aega kulub sellel valgusvihul Kuu pinnalt tagasi ja Maale tagasi.
Kuid meie galaktika kõige kaugemad objektid on keerukamad, ütles Gallagher. Neile jõudmine võtaks ju väga tugeva valguskiire. Ja isegi kui meil oleks tehnoloogilisi võimalusi nii kaugele valguse säramiseks, kellel on tuhandeid aastaid oodata, kuni valgusvihk põrkub universumi kaugetelt eksoplaneetidelt tagasi ja naaseb meie juurde?
Teadlastel on universumi kaugeimate objektidega tegelemiseks mõni nipp varrukatest üles tõmmata. Tähed muudavad vananedes värvi ja selle värvi põhjal saavad teadlased hinnata, kui palju energiat ja valgust need tähed eraldavad. Kaks tähte, millel on sama energia ja heledus, ei paista Maalt ühesugused, kui üks neist tähtedest on palju kaugemal. Kaugem näib loomulikult hämaram. Teadlased saavad võrrelda tähe tegelikku heledust Maaga nähtavaga ja kasutada seda erinevust, et arvutada, kui kaugel täht on, ütles Gallagher.
Aga kuidas on lood universumi absoluutse servaga? Kuidas arvutavad teadlased kaugusi kaugel asuvate objektideni? Seal muutuvad asjad väga keeruliseks.
Pidage meeles: mida kaugemal on objekt Maast, seda kauem võtab selle objekti valgus meie juurde jõudmiseks. Kujutage ette, et mõned neist objektidest on nii kaugel, et nende valguse jõudmiseks on meie miljonini kulunud isegi miljardeid aastaid. Kujutage nüüd ette, et mõne objekti valguses kulub selle teekonna läbimiseks nii kaua aega, et universumi kõigi miljardite aastate jooksul pole see ikkagi Maale jõudnud. Täpselt selle probleemiga, millega astronoomid silmitsi seisavad, rääkis New Science'i New Yorgi Buffalo ülikooli füüsik Will Kinney Live Science'ile.
"Me näeme ainult pisikest, väikest mulli. Ja mis sellest väljaspool on? Me tegelikult ei tea," sõnas Kinney.
Kuid selle väikese mulli suuruse arvutamise abil saavad teadlased hinnata, mis sellest väljaspool on.
Teadlased teavad, et universum on 13,8 miljardit aastat vana, andke või võtke paarsada miljonit aastat. See tähendab, et objekt, mille valgust meieni jõudmiseks on kulunud 13,8 miljardit aastat, peaks olema kõige kaugem objekt, mida võime näha. Teil võib tekkida kiusatus mõelda, mis annab meile universumi suurusele hõlpsa vastuse: 13,8 miljardit valgusaastat. Kuid pidage meeles, et ka universum laieneb pidevalt suureneva kiirusega. Selle aja jooksul, mille valgus meieni jõudmiseks kulus, on mulli serv liikunud. Õnneks teavad teadlased just seda, kui kaugele see on liikunud: 46,5 miljardit valgusaastat eemal, universumi laienemise arvutuste põhjal pärast suurt pauku.
Mõned teadlased on seda arvu kasutanud, et proovida arvutada, mis jääb kaugemale sellest, mida me näeme. Lähtudes eeldusest, et universumil on kõverjooneline kuju, saavad astronoomid vaadelda vaadeldavas universumis nähtavaid mustreid ja kasutada mudeleid, et hinnata, kui kaugemale ülejäänud universum ulatub. Ühes uuringus leiti, et tegelik universum võib olla vähemalt 250 korda suurem kui see 46,5 miljardit valgusaastat, mida me tegelikult näha võime.
Kuid Kinneyl on muid ideid: "Puuduvad tõendid selle kohta, et universum oleks piiritletud," ütles ta: "See võib väga hästi jätkuda igavesti."
Pole kindlalt öelda, kas universum on piiratud või lõpmatu, kuid teadlased nõustuvad, et selle "freaking tohutu", ütles Gallagher. Kahjuks on see väike osa, mida me praegu näeme, kõige suurem, mida me kunagi suudame täheldada. Kuna universum laieneb üha kiiremini, liiguvad meie vaadeldava universumi välisservad tegelikult väljapoole kiiremini kui valguse kiirus. See tähendab, et meie universumi servad eemalduvad meist kiiremini, kui nende valgus meieni jõuab. Järk-järgult kaovad need servad (ja kõik sealsed restoranid, nagu Briti autor Douglas Adams kunagi kirjutas).
Universumi suurus ja õhuke kogus, mida me ei näe - see on alandlik, ütles Gallagher. Kuid see ei takista teda ega teisi teadlasi vastuste uurimist jätkamast.
"Võib-olla ei suuda me seda välja mõelda. Seda võib pidada masendavaks," sõnas Gallagher. "Kuid see muudab selle ka tõeliselt põnevaks."
