Hvor stort er universet?

Pin
Send
Share
Send

Hvis du noen gang har drømt om å reise, bare se på nattehimmelen; glimmerne du ser er virkelig øyeblikksbilder av den fjerne fortiden. Det er fordi disse stjernene, planetene og galakene er så langt borte at det kan ta titusenvis av år å komme til Jorden for lyset fra selv de nærmeste.

Universet er utvilsomt et stort sted. Men hvor stor er den ikke?

"Det kan være noe vi faktisk aldri vet," sa Sarah Gallagher, en astrofysiker ved Western University i Ontario, Canada, til Live Science. Størrelsen på universet er et av de grunnleggende spørsmålene til astrofysikk. Det kan også være umulig å svare på. Men det hindrer ikke forskere i å prøve.

Jo nærmere et objekt er i universet, jo lettere er det å måle, sa Gallagher. Solen? Lett som bare det. Månen? Enda enklere. Alt forskere må gjøre er å skinne en lysstråle oppover og måle hvor lang tid det tar før den strålen spretter fra månens overflate og ned igjen til jorden.

Men de fjerneste objektene i galaksen vår er vanskeligere, sa Gallagher. Når alt kommer til alt, ville det komme en veldig sterk lysstråle å nå dem. Og selv om vi hadde de teknologiske evnene til å skinne et lys så langt, hvem har tusenvis av år til å vente på at strålen spretter av universets fjerne eksoplaneter og kommer tilbake til oss?

Forskere har noen få triks opp ermene for å håndtere de fjerneste gjenstandene i universet. Stjerner skifter farge når de eldes, og basert på den fargen kan forskere estimere hvor mye energi og lys de stjernene gir av. To stjerner som har samme energi og lysstyrke kommer ikke til å virke de samme fra Jorden hvis en av disse stjernene er mye lenger borte. Den lenger vil naturlig vises svakere. Forskere kan sammenligne en stjerners faktiske lysstyrke med det vi ser fra jorden og bruke denne forskjellen til å beregne hvor langt unna stjernen er, sa Gallagher.

Men hva med universets absolutte kant? Hvordan beregner forskere avstander til objekter som er langt borte? Det er der ting blir veldig vanskelig.

Husk: jo lenger et objekt er fra Jorden, jo lengre tid tar lyset fra det objektet å nå oss. Se for deg at noen av disse objektene er så langt borte at det har tatt millioner eller mange milliarder år i lyset deres å nå oss. Tenk deg at noen gjenstanders lys tar så lang tid å reise den reisen at det i alle milliarder av år av universet fremdeles ikke har nådd jorden. Det er nøyaktig problemet astronomer står overfor, sa Will Kinney, en fysiker ved State University of New York i Buffalo, til Live Science.

"Vi kan bare se en liten, liten boble av. Og hva er det utenfor? Vi vet ikke helt," sa Kinney.

Men ved å beregne størrelsen på den lille boblen, kan forskere estimere hva som er utenfor den.

Forskere vet at universet er 13,8 milliarder år gammelt, gir eller tar noen hundre millioner år. Det betyr at et objekt hvis lys har tatt 13,8 milliarder år å nå oss, skal være det aller fjerneste objektet vi kan se. Du kan bli fristet til å tenke at det gir oss et enkelt svar for universets størrelse: 13,8 milliarder lysår. Men husk at universet også utvides kontinuerlig i økende tempo. I løpet av tiden det har tatt lys å nå oss, har kanten av boblen beveget seg. Heldigvis vet forskere hvor langt det er flyttet: 46,5 milliarder lysår unna, basert på beregninger av universets ekspansjon siden big bang.

Noen forskere har brukt dette tallet for å prøve å beregne hva som ligger utenfor grensen for hva vi kan se. Basert på antakelsen om at universet har en buet form, kan astronomer se på mønstrene vi ser i det observerbare universet og bruke modeller for å estimere hvor mye lenger resten av universet strekker seg. En studie fant at det faktiske universet kan være minst 250 ganger størrelsen på 46,5 milliarder lysår vi faktisk kan se.

Men Kinney har andre ideer: "Det er ingen bevis for at universet er endelig," sa han, "det kan godt hende det fortsetter for alltid."

Det er ingen ordtak med sikkerhet om universet er endelig eller uendelig, men forskere er enige om at det er "virkelig freaking enormt," sa Gallagher. Dessverre er den lille delen vi kan se nå den mest vi noensinne vil være i stand til å observere. Fordi universet utvides i økende tempo, beveger de ytre kantene av vårt observerbare univers seg faktisk utover raskere enn lysets hastighet. Det betyr at universets kanter beveger seg vekk fra oss raskere enn lyset deres kan nå oss. Etter hvert forsvinner disse kantene (og eventuelle restauranter der, som den britiske forfatteren Douglas Adams en gang skrev) fra synet.

Universets størrelse, og den store mengden av det vi ikke kan se - det er ydmyk, sa Gallagher. Men det hindrer ikke henne og andre forskere i å fortsette å søke etter svar.

"Kanskje vi ikke kan finne ut av det. Det kan sees på som frustrerende," sa Gallagher. "Men det gjør det også veldig spennende."

Pin
Send
Share
Send