Ar Džeimsa Veba kosmisko teleskopu uzņemtais foto, ko jūlija vidū publicēja NASA.
 
Zināšanas
27.07.2022

Pilnīgs kosmoss

Komentē
0

Šo attēlu, ļoti iespējams, jau esat redzējuši. Tas pirmoreiz tika padarīts publisks 2022. gada 11. jūlijā Baltajā namā, bet 12. jūlijā NASA publicēja preses relīzi, kurā salīdzināja šī attēla redzamības lauku ar vienu smilšu graudu, ko, pavērstu pret debesīm, rokas stiepiena attālumā tur cilvēks, kas atrodas uz Zemes. Attēls ir uzņemts ar Džeimsa Veba kosmisko teleskopu. Šis teleskops ir lielākā orbitālā observatorija, kas radīta astronomisko objektu novērošanai un analīzei, izmantojot infrasarkano starojumu. Veba teleskops kosmosā devās 2021. gada decembrī, un šis ir viens no pirmajiem attēliem, ko tas uzņēmis. Šis detalizētais attēls – kompozīts, kas tapis divpadsmit ar pusi stundas no vairākiem attēliem dažādos viļņu garumos ar aptuveni divu stundu garu ekspozīciju katrs, – palīdzēs pētniekiem izmērīt zvaigžņu kopu vecumu un masu attālākās galaktikās un tādējādi arī labāk izprast, kā galaktikas veidojas un aug agrīnajā Visumā. Šis attēls ir tikai pirmais ieskats Veba teleskopa kapacitātē pētīt dziļos laukus un izsekot galaktiku attīstību līdz pat kosmiskā laika sākumam. Daudzus ir pārņēmis patīkams satraukums, jo Veba teleskopa ekspluatācija iezīmē jaunas ēras sākumu astronomijā. NASA administrators Bils Nelsons sacīja, ka šis attēls parāda, kā Veba teleskops palīdzēs atklāt atbildes uz jautājumiem, kurus mēs vēl pat nezinām, kā uzdot. Varbūt mums arī izdosies saprast Visumu un cilvēces vietu tajā.

Šis infrasarkanais attēls ir līdz šim visdziļākais ieskats Visumā, un tajā varam redzēt tūkstošiem galaktiku. Galaktiku kopa SMACS 0723 – pašā attēla vidū esošā baltā elipse ar spilgto centru un mazākas baltas elipses tai līdzās un viscaur attēlam – šādi ir izskatījusies pirms aptuveni 4.6 miljardiem gadu. Tas nozīmē, ka gaismai no šiem galaktiskajiem objektiem ir bijis nepieciešams tik ilgs laiks, lai tā atceļotu līdz kameras spoguļiem, kas šo attēlu ir uzņēmuši. Gaismas ātrums vakuumā ir gandrīz 300 miljoni metru sekundē, un nav tādu mums zināmu objektu, kas spētu šo ātrumu pārsniegt. Šī iemesla dēļ varbūt ir grūti uzreiz intuitīvi iztēloties, ka gaismai arī ir nepieciešams laiks, lai mērotu distances. Piemēram, gaisma no Saules līdz Zemei nonāk mazliet vairāk nekā 8 minūtēs. Gaismas gads ir attālums, ko gaisma mēro viena gada laikā, un tas ir aptuveni 9.46 triljoni kilometru. Tātad, skatoties uz objektu, kas atrodas miljons gaismas gadu attālumā, mēs to redzam tagad un šeit tādu, kāds tas tur ir izskatījies pirms miljons gadiem, un tāpēc arī skatīties dziļi kosmosā ir kā skatīties tālā pagātnē.

SMACS 0723 nav šī attēla aizraujošākā daļa, toties tikai tās dēļ aizraujošo daļu ir iespējams ieraudzīt. Šīs galaktiku kopas spēcīgais gravitācijas lauks saliec gaismas starus no citām, daudz tālākām galaktikām, kas atrodas aiz SMACS 0723. Šo efektu dēvē par gravitācijas lēcu, jo tā, līdzīgi kā palielināmais stikls, izliec un deformē attēlu. Tumšās matērijas un galaktiku kopīgā masa darbojas kā kosmisks teleskops, kas palielina, saliec vai dažkārt pat spoguļo individuālu galaktiku attēlus. Veba teleskops šīs tālās, arī iepriekš nekad neredzētās galaktikas ir ne tikai fokusējis attēlā, bet arī ar spektrogrāfijas palīdzību ievācis datus par šo tālo galaktiku fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Kāds pavisam mazs, sarkans punktiņš attēla kreisajā pusē ir galaktika, no kuras gaisma līdz Veba kameras spoguļiem ir ceļojusi 13.1 miljardu gadu. Ņemot vērā, ka Lielais sprādziens noticis pirms aptuveni 13.8 miljardiem gadu, šī tālā galaktika ir iespēja paraudzīties uz kosmisko pavasari.

Lielais sprādziens nav teorija par Visuma izcelsmi. Pirms vairāk nekā simts gadiem astronoms Edvīns Habls (kā vārdā arī nodēvēts kāds cits teleskops – Veba teleskopa priekštecis) pirmais novēroja, ka tālākās galaktikas attālinās no mums. Tieši to paredz Einšteina gravitācijas teorija: kosmiskā telpa starp galaktikām palielinās: nevis galaktikas kustas cauri telpai (kosmosam), bet gan pati telpa (kosmoss jeb izplatījums) izplešas. Izplatījums (kosmiskā telpa) nav vienkārši tukšs konteiners, kurā atrodas citas lietas: tā pati ir īsta, elastīga lieta (starp citu, kosmiskās telpas īpašību un uzvedības izpratne ir viens no mūsdienu fizikas galvenajiem mērķiem). Tātad, ja kosmiskā telpa šobrīd izplešas, tad agrāk Visums ir bijis daudz blīvāks. Lielais sprādziens skaidro Visuma izplešanos kopš tā sākotnējā stāvokļa – kad tas bija ārkārtīgi blīvs un ārkārtīgi karsts. Šobrīd varam būt droši tikai par to, ka agrīnais Visums – viss Visums, ne tikai mums redzamā daļa no tā – ir bijis ārkārtīgi blīvs, taču ne obligāti arī ārkārtīgi mazs. Lielais sprādziens notika visā šī blīvā un karstā Visuma telpā, nevis kādā konkrētā šīs telpas punktā. Nosakot, cik ātri šobrīd Visums izplešas, un izmantojot Einšteina teoriju, varam aprēķināt, kad Lielais sprādziens ir noticis: pirms aptuveni 13.8 miljardiem gadu. Lielais sprādziens neizskaidro Visuma rašanos, jo pieņem, ka laiks, enerģija un kosmiskā telpa jau pastāvēja. Tas neskaidro enerģijas, kosmiskās telpas un laika izcelsmi un arī ne to, kāpēc vispār Visums sākotnēji bijis tik blīvs un karsts.

Arī es personiski jūtu zināmu saviļņojumu par Veba teleskopa potenciālu un visām jaunajām zināšanām, ko tas ļaus mums iegūt. Kad vēl mācījos skolā, es apguvu kursu "Matērijas un Visuma struktūra". Šī kursa sākumā pasniedzējs sacīja, ka šis ir viens no tiem mācību priekšmetiem, kurā apgūtā viela novecos straujāk nekā mēs paši. Mani, protams, mazliet kaitināja doma, ka tagad būs jāapgūst neilgtspējīgs materiāls (jo es vēl nenojautu, ka tāpat gandrīz visu aizmirsīšu līdz ar mācību beigām), tomēr dominējošā sajūta par šo pasniedzēja sacīto bija sajūsma. Sajūsma, ka izplešas ne tikai Visums, bet arī cilvēku zināšanu apvāršņi; sajūsma, ka vēl ir tik daudz, ko atklāt un izdomāt. Neesmu droša, no kurienes šāda sajūsma rodas, tomēr man ir divi minējumi. Viens – tādiem cilvēkiem kā man, kam matemātika un spekulatīvo dabaszinātņu teorijas gandrīz nekad nav bijušas intuitīvi saprotamas, ir daudz vieglāk romantizēt fiziku un visu to, ko šī zinātne vēl tikai atrisinās. Otrs minējums ir mazliet romantiskāks. Varbūt šī sajūsma par visu to, kas slēpjas kosmosa dzīlēs, ir skaidrojama ar Karla Seigana vārdiem: "Slāpeklis mūsu DNS, kalcijs mūsu zobos, dzelzs mūsu asinīs un ogleklis mūsu ābolu pīrāgos radās sabrūkošu zvaigžņu iekšpusē. Mēs esam radīti no zvaigznēm."

Cik vien sevi atceros, vienmēr esmu jutusi bijību pret zvaigžņoto debesjumu, pat ja nekad neesmu sapratusi, kādas pirmatnējas stīgas tas manī rausta. Kad mācījos pamatskolā, nereti vēlos vakaros mēdzu sazvanīties ar savu klasesbiedru. Šīs sarunas vienmēr noritēja pusčukstus tumšā koridorā, kur atradās stacionārais telefons. Tumsa un klusināta balss kalpoja par aizsegu no vecākiem, kas jau bija devušies pie miera. Kādā no šīm sarunām risinājām jautājumu par to, vai Visumam ir mala. Tā nebija gluži pirmā reize, tomēr viena no spilgtākajām, kurā man atkal nācās kapitulēt racionālās intuīcijas priekšā, jo es nespēju iztēloties bezgalību. Neatceros vairs sarunas saturu, taču atceros, ka tik ļoti koncentrēti klausījos klasesbiedrā, ka uz pavisam īsu mirkli izlikās, ka esmu sapratusi singularitāti. Ne jau tā, ka to var ielikt vārdos un paskaidrot, bet gan tā, ka uz milisekundi tevi pārņem sapratne un tūliņ pat arī tā tevi atstāj. Tagad, to atceroties, gana droši varu apgalvot, ka par Visumu es tiešām tovakar neko nesapratu, taču es kaut ko sapratu par sevi: domām par Visumu, arī par ontoloģiju piemīt ārkārtīgi nomierinošs efekts uz mani. Kad pa īstam izdodas koncentrēties, sadzīves trauksme zaudē savu spēku. Pat tik spēcīga emocija kā aizvainojums izbalē, ja izdodas atcerēties, ka mana persona ir tikai līdzeklis, ar kura palīdzību Visums izzina pats sevi.

Man ļoti patīk vecmodīga atompanka literatūra, kas ļauj plivināties starpzvaigžņu telpā, mērojot neskaitāmus parsekus caur Azimova, Klārka, Hainlaina un Lema burtiņiem. Es ļoti ceru, ka Veba teleskopa atklājumi arī atdzīvinās šo zinātniskās fantastikas žanru, jo pēdējās desmitgadēs piedzīvojumi izplatījumā ir mazliet atstāti novārtā. Galu galā dažkārt tikai fikcija ļauj pateikt to, ko zinātne nespēj. Piemēram, ja Terijs Pračets šos divus brīnišķīgos teikumus būtu ierakstījis savā pētnieciskajā darbā, tie nekad līdz mums nenonāktu: "Gaisma domā, ka tā pārvietojas ātrāk par visu, taču tā kļūdās. Lai arī cik ātri gaisma ceļotu, tā atklāj, ka tumsa tai vienmēr ir pasteigusies priekšā un to jau gaida."

Sandra Mētra

Sandra Mētra ir tehniskais rakstnieks. Ieguvusi maģistra grādu fizikā un filozofijā Aberdīnas Universitātē Skotijā; mīl pagājušā gadsimta zinātnisko fantastiku un futbolu.

autora profils...

Patika šī publikācija? Atbalsti interneta žurnālu “Satori” un ziedo tā darbībai!

SAISTĪTI RAKSTI

Satori

PIESAKIES SATORI JAUNUMIEM!



Satori

Pievienojies Satori - interesantākajam interneta žurnālam pasaulē.

Satori
Satori
Ielogojies
Komentē
0

Sveiks, Satori lasītāj!

Neuzbāzīgu reklāmu izvietošana palīdz Satori iegūt papildu līdzekļus satura radīšanai un dažādo mūsu finanšu avotus, sniedzot lielāku neatkarību, tādēļ priecāsimies, ja šeit atspējosi savu reklāmas bloķēšanas programmu.

Paldies!