Teleskop Webba

Podróż do początku wszystkiego

Prezydent Stanów Zjednoczonych Joe Biden jako jeden z pierwszych ludzi na świecie miał okazję zajrzeć w najdalszy zakątek historii wszechświata. Dzięki zdjęciom wykonanym przez teleskop Jamesa Webba mógł oglądać zdjęcia gromady galaktyk SMACS 0723, znanej jako Pierwsze Głębokie Pole Webba.

Paweł Łepkowski
Teleskop Jamesa Webba. Foto: NASA, Public domain, via Wikimedia Commons

Podczas uroczystości w Białym Domu 11 lipca br. amerykański przywódca zobaczył jako pierwszy obraz tysięcy galaktyk w maleńkim skrawku rozległego wszechświata. Dzięki technologii optycznej z zastosowaniem podczerwieni zdjęcia ukazały zarysy ekstremalnie odległych galaktyk. Jest to najbardziej szczegółowy widok wczesnego Wszechświata. Światło, które dotarło do nas po ok. 13 miliardach lat. To zdjęcie jest zatem nie tylko podróżą w czasie, ale powrotem do samego początku wszystkiego co istnieje.

Od wielu dekad naukowcy spierają się o rzeczywisty wiek wszechświata. Jednak obserwacje przeprowadzone dwa lata temu za pomocą teleskopu ACT (Atacama Cosmology Telescope) wydają się kończyć ten spór. Najnowsze zdjęcia z teleskopu Webba nie tylko je potwierdzają, ale ukazują całe piękno wszechświata u jego zarania.

Wydaje się, że kosmologia jest najbardziej statyczną dziedziną wiedzy, opartą na stałych prawach i zasadach odkrytych przez wielkich uczonych w ciągu ostatnich pięciu wieków.

Nic bardziej mylnego. To jedna z najbardziej dynamicznych, nieustannie ewoluujących gałęzi nauki. Nic w kosmologii i astrofizyce nie można uznać za ostateczne. Dowodem na to są nowe badania mające na celu ustalenie rzeczywistego wieku wszechświata.

W 1929 r. Edwin Hubble odkrył, że galaktyki uciekają we wszystkich kierunkach. Na tej podstawie odkrył, że wszechświat się rozszerza. Tym samym obalił obowiązujący wówczas pogląd, że kosmos jest statyczny, a więc nie ma ani początku, ani końca. Do zwolenników takiego ujęcia wszystkiego co istnieje należał między innymi Albert Einstein. Wielki fizyk był jednak pod tak wielkim wrażeniem pracy Hubble'a i Humansona, że w 1931 roku przyjechał do ich obserwatorium w Pasadenie.

W tym czasie wielki fizyk zaczął skłaniać się ku teorii Wielkiego Wybuchu, postulowanej od 1922 roku przez rosyjskiego kosmologa Aleksandra Friedmana. Podczas jednego z wykładów w lutym 1931 roku Einstein oświadczył ze zdumiewającą szczerością, że przesunięcie ku czerwieni odległych mgławic rozbiło jego starą konstrukcję w proch i pył.

– Jedyna możliwość jest taka, że na początku wszechświat był statyczny, a potem stał się niestabilny i zaczęła się jego ekspansja, ale nie ma człowieka, który by w to uwierzył – oświadczył uczony – Teoria wszechświata rozszerzającego się w tempie wyznaczonym na podstawie prędkości ucieczki mgławic daje za mało czasu na istnienie wielkiego wszechświata.

Na koniec Einstein skonkludował ten wywód z uśmiechem: Przecież miałby on 10 tysięcy milionów lat, a to stanowczo za krótko!

Wielki uczony niewiele się pomylił. W istocie 10 miliardów lat to wielkość bardzo zbliżona do tej, jaką znamy od dwóch dekad. W 2001 roku misja Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) wykonała pomiary temperatury promieniowania reliktowego wraz z jej rozkładem kątowym. Obserwacje wskazywały, że wszechświat ma 13,75 mld lat. W 2019 r. duże zamieszanie spowodowały opublikowane w czasopiśmie „Science" szacunki sugerujące, że wszechświat ma „jedynie" 11,2 miliarda lat. To oznaczałoby, że pewne procesy w rozwoju wszechświata nie mogłyby się wydarzyć ze względu na zwyczajny brak czasu. Jednak kilka dni temu przewidywania modelu standardowego potwierdzili amerykańscy naukowcy, którzy wykorzystują do badania najodleglejszych źródeł światła wielki teleskop naziemny Atacama Cosmology Telescope (ACT) w Chile, należący do National Science Foundation. Badacze wyliczyli, że wszechświat ma dokładnie 13,77 miliardów lat. Wyliczenia zgadzają się z pomiarami wykonanymi w 2010 roku przez należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej teleskop kosmiczny Plancka.

Te badania potwierdzają, że model standardowy, ten, za którego opis Jim Peebles otrzymał Nagrodę Nobla, jest po prostu doskonały – podkreśla prof. Lyman Page z Uniwersytetu w Princeton, który był szefem zespołu naukowego ACT w latach 2004–2014.

Wszechświat jest zatem dopiero w wieku niemowlęcym, czeka go długie dzieciństwo, długi okres dojrzewania i jeszcze dłuższa dorosłość i starość. Jeżeli nie zapadnie się w wyniku Wielkiego Zawalenia albo nie rozerwie go przyspieszone rozciąganie, to ma przed sobą ok. 100 trylionów lat, zanim wszystkie gwiazdy całkowicie zgasną, czarne dziury pochłoną materię, a na końcu, długo, długo później wypromieniują.


Przeczytaj też:

Nowy kosmiczny detektyw

Nowy teleskop już od 2022 roku pomoże naukowcom uporządkować wiedzę o początkach wszechświata i jego ekspansji.

Wszechświat czeka wielkie rozdarcie

To jeden z najstraszniejszych scenariuszy końca wszystkiego co znamy. Naukowcy portugalscy obliczyli, że ciemna energia przyspieszająca ekspansję wszechświata rozerwie go za 2,8 mld lat

Co było, zanim powstał kosmos?

Wielki Wybuch wcale nie musi być początkiem wszystkiego. Są naukowcy, którzy uważają, że ciemna materia jest starsza.

Kwazary, świadkowie historii wszechświata

Na obrzeżach wszechświata istnieją olbrzymie obiekty gwiazdopodobne, które pozwalają kosmologom poznać początki i wielkość wszystkiego, co istnieje.


Redaktor naczelny: Paweł Łepkowski | Edytor: Marta Narocka-Harasz  

Kontakt: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Stale współpracują: Zofia Brzezińska, Robert Cheda, Jacek Cieślak, Zuzanna Dąbrowska, Gaja Hajdarowicz, Grzegorz Hajdarowicz, Mariusz Janik, Krzysztof Kowalski, Hubert Kozieł, Marek Kutarba, Jakub „Gessler” Nowak, Tomasz Nowak, Joanna Matusik, Justyna Olszewska, Marcin Piasecki, Paweł Rochowicz.

©
Wróć na górę