Astronoomia

Kuidas mõõta vahemaid?

Kuidas mõõta vahemaid?

Kahekümnenda sajandi üks suurimaid avastusi füüsika valdkonnas oli Universumi laienemine. Kosmoloogiast ja kosmogooniast oli eriti palju kasu Ameerika astronoomi Edwin Hubble'i (1889-1953) töödest.

Californias Mount Wilsoni observatooriumis töötades õnnestus Hubblel leida seos galaktikate radiaalsuunalise liikumise kiiruse ja nende vahemaa vahel.

Galaktikate radiaalse kiiruse määramiseks uuritakse selle spektrit ja vaadatakse, kas ja kui palju on nihutatud sinise või punase poole. Füüsikas nimetatakse seda nähtust Doppleri efektiks ja see on see, et vaatleja, kes saab lähenevast allikast valgust, näeb selle spektri jooni nihkunud sinise poole. Teisest küljest, kui valgusallikas eemaldub sellest, muutub selle spekter punaseks.

Seda omadust kasutades tuvastas Hubble, et enamiku galaktikate spekter nihkub punaseks ja nihe on proportsionaalne kaugusega: kaugeimate galaktikate spekter on punasem.

Kõik ülaltoodud teave langeb kokku laieneva Universumi teooriaga. Galaktikate vaheline ruum laieneb, nii et nad kõik eemalduvad kõigist. Isegi meie galaktika, Linnutee.

Probleemi paremaks mõistmiseks on vaja viidata paremini tuntud kuvandile. Oletame näiteks, et Maa raadius hakkas suurenema. Samal ajal hakkaks pind kasvama ja kõik vahemaad suureneksid.

Kõik linnad koliksid Madridist kaugemale, mida kaugemale, seda kiiremini. Kuid ka kõik linnad koliksid Barcelonast, Bilbaost, Sevillast või Valenciast. Kõik vahemaad suureneksid, nii et kui asume kuskil Maa peal, näeksime, et kõik muud punktid eemalduvad meist ja et nad seda kaugemale jõuavad, seda kaugemale nad jõuavad. Punktidena tõmmatud õhupalli pinnale.

Fakt, et Universum laieneb, tähendab, et varem olid vahemaad väiksemad. Arvutades praeguse laienemiskiiruse ja ennustades selle minevikku, järeldatakse, et 14 miljardit aastat tagasi oli kogu Universum koondunud ühte punkti; kõik galaktikad kogunesid; kogu aine piirdub väikese tihedusega ja kõrge temperatuuriga.

On vaja korrata, et see arvutus tehakse eeldusel, et praegune laienemiskiirus on sama nagu varem. Astronoomid teavad aga, et see pole tõsi, kuna galaktikate teekonda aeglustab järk-järgult mateeria avaldatav raskusjõud.

◄ EelmineJärgmine ►
Raadioastronoomia: kosmose lainedEsimesed astronoomilised mõõtmised