Većinu vremena živimo usmjereni na dvodimenzionalnu površinu Zemlje. Samo povremeno vijesti spomenu svemir, kad se lansira satelit, izvodi misija prema Mjesecu ili drugim planetima Sunčeva sustava, ili kad astronomi otkriju nešto novo u dalekim dubinama svemira. No stvarni omjer događaja u kozmosu pokazuje da bi i naša pažnja trebala biti proporcionalna, usmjerena na svemir u cjelini.
Tu ograničenost ljudskog znanja prepoznao je još Shakespeareov Hamlet kad je rekao: “Ima više stvari na nebu i na zemlji, Horacije,
nego što ih tvoja filozofija može i sanjati.”
Kako izmjeriti što zaslužuje našu pozornost
Kako objašnjava profesor Avi Loeb, svemir se stalno širi, a materija u njemu postaje sve rjeđa. No da bismo razumjeli koliko prostora zapravo zaslužuje našu pažnju, potrebno je zanemariti samo širenje prostora i promatrati takozvani comoving volumen, pojam koji označava prostor u kojem ukupna količina materije ostaje ista. Najlakše ga je zamisliti kao krug nacrtan na balonu koji se napuhuje: kako balon raste, krug postaje veći, ali količina gume unutar njega ne mijenja se.
Prema Loebu, tri četvrtine ukupnog comoving volumena svemira nalazi se na crvenim pomacima većima od 10, u razdoblju kada je svemir bio mlađi od pola milijarde godina. To razdoblje znanstvenici nazivaju kozmičko mračno doba, ili mračno doba kozmologije, nakon kojih slijedi “kozmička zora”, vrijeme nastanka prvih galaksija. Duboke snimke svemirskog teleskopa James Webb prikazuju upravo galaksije iz tog razdoblja i bile su među prvim slikama koje su promijenile naš pogled na svemir.
Kartiranje ranog svemira
Ako želimo razumjeti početne uvjete svemira, moramo istražiti većinu tog volumena. U današnjem svemiru astronomi raspored materije proučavaju promatrajući galaksije, no to nije izvedivo kad je riječ o ranoj fazi svemira. Razlozi su jednostavni: galaksija je tada bilo malo, a one koje su postojale bile su premale i preslabe da bi ih teleskopi jasno zabilježili. Učinkovitije je stoga promatrati izravno kozmički plin između galaksija.
Srećom, atomi vodika emitiraju radio valove valne duljine od 21 centimetar, nastale pri takozvanom “spin-flipu” elektrona u odnosu na proton u osnovnom stanju. Još 2004. profesor Loeb i Matias Zaldarriaga pokazali su da se većina informacija o početnim uvjetima svemira može dobiti trodimenzionalnim mapiranjem tog 21-centimetarskog zračenja pradavnog vodika. Budući da širenje svemira rasteže valnu duljinu, promatrano zračenje otkriva treću dimenziju, kozmičko vrijeme, uz dvije prostorne koordinate na nebu.
Kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje prikazuje raspodjelu materije na dvodimenzionalnoj „površini posljednjeg raspršenja” pri crvenom pomaku 1 100, samo 400 000 godina nakon Velikog praska. No od tada je svemir postao proziran, pa danas imamo mnogo više podataka u trodimenzionalnom prostoru koji možemo mapirati. U radu iz 2012. Loeb je pokazao da je optimalno razdoblje za 21-cm kartiranje ranog svemira upravo ono oko crvenog pomaka 10, dakle oko pola milijarde godina nakon Velikog praska.
Zvijezde, život i granice opažanja
Većinu ljudi više zanima život nego tamna tvar. Ako tako mjerimo važnost, trebali bismo pažnju usmjeriti na zvijezde, jer one stvaraju svjetlost i teške elemente potrebne za život. To znači da je najvažnije razdoblje zadnjih 10 milijardi godina, budući da su se, prema opaženoj povijesti stvaranja zvijezda, većina njih formirala pri crvenim pomacima manjima od 2.
Naravno, postoji granica koliko daleko možemo vidjeti: samo do udaljenosti koju je svjetlost mogla prijeći od Velikog praska. Iz ujednačenosti materije unutar tog horizonta proizlazi da se raspodjela materije vjerojatno ne mijenja bitno ni na razmjerima četiri tisuće puta većima od našeg kozmičkog horizonta. Trenutačno smo istražili tek neznatan dio onoga što bi se moglo nazvati arheološkim iskopavanjem svemira.
Od “Neka bude svjetlost” do Webba
Zanimljivo je, piše Loeb, da biblijska Knjiga Postanka također započinje u vremenu, baš kao i model Velikog praska. Rečenicu “Neka bude svjetlost” moguće je tumačiti u kontekstu pojave kozmičkog mikrovalnog zračenja ili prvih zvijezda koje su osvijetlile svemir. U posljednjih godinu dana teleskop James Webb dodatno je produbio to razumijevanje: otkrio je galaksije starije nego što se očekivalo, masivne sustave koji su nastali iznenađujuće rano i složene strukture koje mijenjaju dosadašnje modele formiranja svemira.
Znanstveno znanje tek je mali otok usred golemog oceana neznanja. Širiti granice tog otoka znači stalno istraživati i učiti. Ponekad nagađamo što se krije ispod površine, ali kad se voda povuče, otkrivamo da smo bili u zabludi. Svi smo učenici prirode i možemo napredovati samo ako ponizno prikupljamo dokaze o svijetu u kojem živimo, umjesto da gradimo zamišljene svjetove koji laskaju našem egu, zaključuje Loeb.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
![Dana 25. studenog 2024., raketa Long March-2C uspješno je lansirana iz Satelitskog centra Jiuquan u sjeverozapadnoj Kini, noseći dva napredna satelita u orbitu. Lansiranje je izvedeno u 7:39 po pekinškom vremenu, postavljajući satelite Siwei Gaojing-2 03 i Siwei Gaojing-2 04 u njihovu predodređenu putanju. [Foto/Xinhua].](https://kozmos.hr/wp-content/uploads/2024/11/Kineski-pametni-sateliti-mijenjaju-nacin-na-koji-promatramo-Zemlju-iz-svemira.jpeg)
