Ahoj, vítejte u druhé části speciálního dílu Otázek a odpovědí Hubblecast.
V poslední epizodě jsme se zaměřili na některé vámi zaslané technické otázky,
a v této epizodě se budeme věnovat vědeckým otázkám.
Epizoda 79 - Otázky a odpovědi s Dr. J, část 2.
Uvádí Dr. J., známý také jako Joe Liske
Množství nám zaslaných dotazů se v nějakém ohledu týká Velkého třesku...
...je jich skutečně hodně!
Začněme tedy u nich.
Mnoho lidí si představuje Velký třesk jako nějaký druh exploze,
a poté se ptají "kde se tato exploze odehrála" nebo "odkud Vesmír expanduje?"
Eric Fischer: Pokud se vesmír rozpíná, kde leží střed této expanze?
Odpověď zní: Všude!
Klíčem je pochopení, že termín "Velký třesk" nepopisuje událost v prostoru, ale spíše v čase.
Velký třesk nebyl explozí.
Šlo o událost, která se odehrála na všech místech ve stejném čase a vesmír byl nekonečně velký hned od začátku.
A tak neexistuje žádný bod, ze kterého se vesmír rozpíná, zároveň není ani žádný střed.
Je jednoduše nemožné určit střed nekonečně velkého vesmíru.
Možná jste ale někoho slyšeli mluvit o středu pozorovatelného vesmíru. A to už dává smysl.
Michael Juntunen: Se vším tím mapováním vesmíru ve 3D, kde tedy leží střed pozorovatelného vesmíru?
Vesmír jako celek žádný střed nemá, ale jeho pozorovatelná část ano.
Pozorovatelný vesmír je tou částí kosmu, kterou můžeme fyzicky pozorovat.
Veškeré záření emitované v této oblasti mělo od Velkého třesku dostatek času, aby dorazilo až k Zemi.
Tato oblast představuje sféru s námi uprostřed, naše poloha ale nemá žádné výsadní postavení.
Kdyby byli v některé ze vzdálených galaxií astronomové, pak by se rovněž nacházeli ve středu jejich pozorovatelné části vesmíru.
Stejně jako mořeplavci jsme i my stále ve středu našeho vlastního obzoru.
Tato problematika se samozřejmě týká vašich dotazů na to, jak daleko dokáže Hubble dohlédnout.
Epizoda 68 - Hubblův stroj času
Tyto obrázky ukazují některé z nejvzdálenějších galaxií, které kdy byly pozorovány,
vzdálené v čase neuvěřitelných 13,2 miliardy let,
tedy v době, kdy sám vesmír byl starý jen asi půl miliardy let.
Toto je tedy úplná mez možností práce s Hubblem.
Víme nicméně, že nejvzdálenější objekty identifikované Hubblem nejsou ve vesmíru těmi prvními.
Abychom našli ty starší, potřebujeme následníka Hubblu, Vesmírný teleskop Jamese Webba, který je schopný pozorovat ještě starší části vesmíru.
Gladstone Faria: Bylo by možné postavit nový Hubble s vyspělejšími přístroji a většími rozměry, než které umožňují současné technologie?
Hubble, který dokáže pohlížet za hranice vesmíru?
Nezávisle na tom, jak velký nebo výkonný je váš dalekohled, vzhledem k tomu, že věk vesmíru je konečný, vždy budete v délce dohledu omezeni.
Dalším tématem, o kterém jste chtěli něco vědet, je rozpínání vesmíru.
Konkrétně pokud vesmír expanduje, jak se mohou přesto dvě galaxie srazit?
Nick Gonzales: Pokud se vesmír rozpíná všemi směry a všechny objekty se navzájem vzdalují, jak se vlastně mohou galaxie srazit?
Ačkoliv vesmír jako celek expanduje, neznamená to, že se rozšiřuje každá jeho část.
Například tato místnost se nerozšiřuje, stejně tak Sluneční soustava nebo Mléčná dráha.
Tyto struktury jsou drženy pohromadě elektromagnetickou silou nebo gravitací.
Takže zatímco vzdálenosti mezi galaxiemi se s rozpínáním vesmíru v průměru zvyšují,
dvě blízké galaxie se nicméně mohou navzájem přitahovat, dokud se nesrazí.
V tomto není rozpor.
Ale nyní se přesuňme trochu blíž k domovu.
Lory Ausmus: S tím jak daleko Hubble vidí, proč nemáme více snímků naší Sluneční soustavy?
Karilee Schmeckpeper: Existují Hubblem pořízené snímky Pluta?
Někteří z vás chtěli vědět, proč se Hubble nezaměřil zblízka na planety a měsíce v naší Sluneční soustavě.
Pravdou je, že po většinu doby se na ně zaměřoval!
Epizoda 27: Co nás Hubble naučil o planetách?
Hubble nemůže pozorovat Slunce nebo nejbližší planetu Merkur,
protože jeho přístroje jsou citlivé na světlo a byly by zničeny.
Teleskop ale zkoumal všechny ostatní planety ve Sluneční soustavě včetně trpasličích planet Pluto, Ceres a Eris.
Samozřejmě však Hubble nepořizuje jen hezké obrázky.
Poskytuje planetologům o našich sousedech důležité informace, které nám mohou pomoci lépe pochopit naši vlastní domovskou planetu: Zemi.
Ale co za hranicemi Sluneční soustavy?
Před vypuštěním Hubblu jsme nevěděli o existenci extrasolárních planet,
ale nyní je astronomové samozřejmě nacházejí všude!
Stephan von Winckelmann: Kolik potenciálně obyvatelných planet Hubble objevil?
Leah Turner: Dokáže Hubble podrobně pozorovat planety, které obíhají kolem jiných sluncí?
Hubble samozřejmě hrál jistou úlohu při objevu některých exoplanet,
ale jiné vesmírné teleskopy jako Kepler nebo CoRot jsou v tomto ohledu mnohem lepší
protože byly k tomuto účelu přímo vyrobeny.
Hubblova síla spočívá spíše v měření atmosfér těchto planet.
Astronomové zkoumají planetární atmosféry za použití technologie zvané transmisní spektroskopie.
Sledují přechod planety před její mateřskou hvězdou,
kdy část oslňujícího světla prochází okrajem planetární atmosféry
Jakákoliv molekula v atmosféře absorbuje část světla od hvězdy a zanechává znatelný podpis v záření, které dorazí k Hubblu.
Hubble zatím něco podobného nedokáže u planet velikosti Země.
Ale astronomové postupují rychle a na větších planetách již objevili vodní páru, kyslík a metan - klíčové prvky pro život na Zemi.
Martin Walzer: Nacházíte se ve velkém míči, který se stále rozpíná. To znamená, že povrch míče se od vás vzdaluje.
Ale co může být za tímto povrchem? Co se nachází za naším rozpínajícím se vesmírem?
Objevilo se množství otázek, na které jsme bohužel neměli čas.
Mezi nimi se však objevilo také několik mylných představ, o kterých bych se rád zmínil.
Jedním příkladem je analogie nafukovaného balónku a expandujícího vesmíru.
Myšlenka je samozřejmě taková, že povrch balónku představuje dvourozměrnou verzi expandujícího vesmíru.
Aby tato analogie fungovala, musíte si představit sami sebe jako dvourozměrné tvory, žijící na povrchu balónku.
Klíčem je pochopit, že třetí rozměr, t. j. nahoru nebo dolů,
není potřebný k popisu fyzikální reality vašeho světa, tedy povrchu balónku.
A tak pro potřeby analogie třetí rozměr vlastně neexistuje
a ptát se do čeho balónek expanduje je tedy zcela bezvýznamné.
Stejně tak je nesmyslné ptát se, do čeho se náš trojrozměrný vesmír rozpíná nebo co leží za hranicemi našeho vesmíru.
A pak je tu problematika slavného "přediva prostoročasu".
Anon: Podle relativity sestává časoprostor z přediva. Jaký je potom rozměr tohoto tkaniva a jak jej můžeme pozorovat?
Mnozí z vás viděli tuto ilustraci vesmírného přediva ohýbaného hmotou.
Problém je v tom, že vesmír není předivo, ani deska, ani trampolína.
My pouze potřebujeme tuto dvourozměrnou analogii desky k zobrazení koncepce zakřiveného vesmíru,
protože trojrozměrný zakřivený prostor je něco, s čím má naše představivost vážné problémy.
Ale nemějte kvůli tomu špatný pocit!
Fyzikové a astronomové pracují s těmito koncepty stále a velmi dobře jim rozumí, přesto i oni mají problémy s tím, jak si je představit.
Potřebujeme tedy analogie, které nám pomohou zlepšit naši intuici,
podstatné je ale vědět, kde už tyto analogie nefungují, které aspekty reality postihují a které už nikoliv.
A na závěr ještě zásadní otázku:
Jaký je smysl života?
Tedy, smysl života je jas-
Loučí se s vámi Dr. J z Hubblecastu. Příroda nás opět překvapila, a to za hranicemi našich nejdivočejších představ.
Hubblecast je dílem ESA/Hubble na Evropské jižní observatoři v Německu.
Mise Hubble je projektem mezinárodní spolupráce mezi NASA a Evropskou kosmickou agenturou.
www.spacetelescope.org
Přepsáno dle ESA/Hubble, přeložil V.S.