Tudástár

A világegyetem megismerése 1. rész - Hol vagyunk?

A "hol vagyunk?" kérdésre adható válasz, hogy Magyarországon, távolabbról nézve Európában, még távolabbról tekintve pedig a Föld bolygón, a Naprendszer harmadik bolygóján. A Naprendszerünket 4 kőzet- és 4 gázbolygó alkotja, pár törpebolygó és rengeteg üstökös, aszteroida társaságában, meg persze ne feledkezzünk meg a sok-sok porról sem!

Na de hol is helyezkedik el a Nap, ennek a rendszernek a központi égiteste? A Tejútrendszer nevű galaxis egyik "szélén" helyezkedik el, aminek a közepén egy szupernehéz feketelyuk található. A Tejútrendszerben pontosan nem tudjuk, hogy mennyi csillag található, de becslések szerint 100 milliárdnál is több csillag alkotja.

De hol helyezkedik el a Tejútrendszer? Ez már maga az univerzum? A válasz pedig egyszerű: nem! Ilyen vagy hasonló galaxisokból nemhogy ezer, millió vagy milliárd van, hanem több száz milliárd van az univerzumunkban.

De hát hogy láthatunk el ennyire messzire? Ne siessünk ennyire! A szemünk nem a legmegbízhatóbb ebből a szempontból, hiszen fény kell neki, hogy lásson valamit. Ezért sem az a fontos, hogy egy adott égitest milyen messze van, hanem hogy milyen fényes! Az éjszakai égbolton szabad szemmel is láthatjuk a Holdat és a csillagokat, de egy fény nélküli szobában az orrunk hegyéig sem látunk! Apropó, szabad szemmel látható csillagok... Azok a csillagok, amiket mondjuk egy nyári este egy pokrócon feküdve nézel, mind a Napunk körüli párezes fényévnyi távolságban van. Kopernikusz és Galileo is megállapította már az 1500-as években, hogy a Naprendszerünk közepén helyezkedik el a Nap. Itt azonban nem állt meg a csillagászat iránti érdeklődésünk, folytonos fejlesztésekkel egyre jobb teleszkópokat tudunk összerakni, így a 17. századra egyre több és több égitestet fedeztünk fel. Sok újítást és fejlesztést Newtonnak köszönhetünk, így a 18. századra már köztudott volt, hogy a Napunkon kívül rengeteg csillag van az világmindenségben, sőt azt is megfigyelték, hogy egy központi gravitációs tömeg lehet a központban, ugyanakkor ebben a korszakban még nem tudtunk a többi galaxisról, csak a mi Tejútrendszerünkről.

Honnan jött ez a név, hogy Tejútrendszer? Az emberek okozta fény- és légszennyezés előtt a felhőtlen, tiszta égbolton a csillagok ahelyett hogy kis elkülönült pontocskák lettek volna, egy elmosódott világos csíkként volt látható, innen jött a név: Milkyway, mivel olyan volt mint egy kifolyt tejcsík.

Newton távcsöve nem volt elég, hogy kijjebb kukkantsunk, ezeknek a teleszkópoknak alig pár 10 centis átmérőjű lencséik voltak. Sorra egyre nagyobb lencséket próbáltak meg használni, míg el nem érték a néhány méteres átmérőt. Míg nem Edwin Hubble megjelent és forradalmasította az űrkutatást.

Az 1900-as évek elején Hubble kijelentette, hogy azok az elmosódott és apró fénylő gázok a Tejútrendszer túloldalán, hanem egy másik galaxis a maga százmilliárdos csillagszámával. A bizonyításához a következő elméletet használta: adott két ugyanolyan fényerejű lámpa, a fényesebb van közelebb, a halványabb távolabb. Ebből következik, hogy ha azonos fénnyel világítanak, akkor a halványulás erejéből kiszámítható a halványabb távolsága. Ez az elméletben egyszerű, papíron kiszámolható, de a feltétele, hogy pontosan ugyanakkora legyen a fényereje, viszont ekkora már ismertek rengeteg csillagot és tudták azt is, hogy a csillagoknak életciklusaik vannak, amikben különböző a fénykibocsátásuk. Tehát kerestek egy olyan égitestet, aminek a fénye állandó: a Cafeidák. A Cafeidák pulzáló változó csillagok, amiknek azonos tulajdonságaik miatt hasonló fényerővel bírnak. Tehát a csillagok pulzálásából ki lehet számolni hogy az égitestnek milyen fényességgel kell rendelkeznie, bárhol legyenek is az univerzumban, közel állandó a fényerejük, így ők lettek az origók. Hubble 1924 decemberében publikált először, amiben bizonyította, hogy az általa megfigyelt Cafeida sokkal messzebb van, mint a galaxisunk másik oldala.

Ezzel a módszerrel a század közepére már többszáz galaxist fedeztek fel, azonban ez sem volt elég! Hubble halála után, a róla elnevezett NASA űrteleszkóp kellett ahhoz, hogy még jobban kiszélesíthessük a látóterünket. Ez a hozzávetőlegesen buszméretű űrtávcső a légköri zavaró hatásoktól mentesen tudta figyelni a csillagokat, így sokkal pontosabb és élesebb képet kaphattunk az univerzumról, mint azt korábban hittük volna. Fő küldetése az volt, hogy ennek az eszköznek a segítségével meg tudjuk becsülni az összes galaxis számát, méghozzá úgy, hogy egy "sötét foltra" irányították és egy hosszú, nagyjából 10Napos expozícióval képet készített! Ha kinyújtod a karod, és így megnézed a kisujjad körmét, nos ennél kisebb helyre fókuszált az űrteleszkóp. Egy ekkora aprócska foltban több mint 10.000, igen tízezer sosem látott galaxist találtak a csillagászok, gondoljatok bele, hogy itt galaxisonként is több milliárd csillaggal lehet számolni.

A tudósok kezdeti megdöbbenése aggodalommal töltötte el őket. Az univerzumról alkotott ismereteinket teljesen át kell gondolunk és újra kell alkotnunk. A Hubble-teleszkóp minden egyes felvétele újabb és újabb döbbenetet okozott a csillagászoknak, így hát újra számolták és rá kellett jönniük, hogy többszáz milliárd galaxis kell hogy legyen ebben a 14 milliárd éves világegyetemben. Mindegyik galaxisban többszáz milliárd csillaggal és még annál is több bolygóval! Ha csupán egyetlen egy bolygót társítunk egyetlen egy csillaghoz, akkor is több bolygó kell hogy legyen az univerzumban, mint a Föld összes tengerpartján megtalálható homokszem, ha ezt számokban szeretnénk kifejezni, 2*10^22-en, azaz 22 nulla a 2-es után és ez még csak a legkisebb szám, legalább ennyi! 

Íme néhány kép, amit a Hubble készített: