Odległość z miejsca A do miejsca B, typowa dla wielu zadań matematycznych, staje się bardziej skomplikowana do wyznaczenia, gdy rzecz dzieje się we Wszechświecie. Naukowcy jednak znaleźli sposób na to, by te obliczenia stały się znacznie prostsze
To, co ma miliardy miliardów kilometrów można obliczyć z dokładnoscią do 2%. Jak się okazuje, nic w tym trudnego, tak twierdzi przynajmniej zespół prof. Grzegorza Pietrzyńskiego, który postanowił zmierzyć się z tego rodzaju obliczeniami.
Wszystko zaczęło się jednak od odkrycia postępującej ekspansji Wszechświata. To, że stanowimy część tej przestrzeni sprawia, że wielu naukowców czuje się zobowiązanych do tego, by rozszerzać wiedzę na jej temat. Z drugiej strony coraz większa wiedza na temat tej otchłani daje też poczucie spełniania i radość. Wszechświat jest jednak czymś, co nie pozwala się w pełni poznać. Jego rozszerzanie nieustannie trwa, ostatnio nawet dzieje się to coraz szybciej. Dlaczego Wszechświat przyspieszył? Wyjaśnienia należy szukać w naturze ciemnej energii, stanowiącej aż 3/4 masy Wszechświata. Ale to, czym jest ciemna energia, wciąż pozostaje zagadką. Aby zbadać naturę ciemnej materii i poznać ewolucję Wszechświata trzeba dokładnie znać wartość tzw. parametru Hubble’a. Aby go wyznaczyć, należy wykonać pomiary do bardzo odległych obiektów.
– W klasycznej metodzie mierzymy odległość Ziemi od Słońca, potem w oparciu o nią mierzymy odległość do najbliższych gwiazd. Następnie wybieramy gwiazdy, które mają mniej więcej taką samą jasność, i tworzymy nową linijkę kosmiczną, która pozwala nam sięgnąć do galaktyk. Następnie mierzymy odległości do galaktyk, w galaktykach znów szukamy obiektów, które byłyby jaśniejsze i pozwalałyby nam sięgnąć dalej, i tak stopniowo – krok po kroku – sięgamy do krańców Wszechświata. Wtedy będziemy mogli zmierzyć, jak Wszechświat się rozszerza – tłumaczy prof. Pietrzyński.
Pomiary odległości do poszczególnych galaktyk odbywają się przy użyciu supernowych. Mierzenie Wszechświata przy ich użyciu to znacznie trudniejsza sprawa. Aby było to możliwe najpierw trzeba się dowiedzieć, jaką energię one emitują. Dlatego tez mierzone są odległości do supernowych za pomocą nieco innej techniki. Używa się do tego cefeid, czyli gwiazd pulsujących, które od ponad stu lat są powszechnie używane do pomiaru odległości „na średnich dystansach”.
Zespół profesora tworzy dwie „linijki”, pozwalające na bardzo dokładny pomiar odległości do pobliskich galaktyk, w których znajdują się cefeidy. Mają one pozwolić na wykalibrowanie jasności cefeid, a następnie – na zmierzenie za ich pomocą dokładnych odległości do galaktyk, w których obserwowano supernowe. W wyniku tego w trzech prostych krokach można będzie wyznaczyć wartość parametru Hubble’a, który bezpośrednio pokaże, z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat. Druga z metod opiera się o wykorzystanie gwiazd pulsujących.
W obu przypadkach ostateczne wyniki są rezultatem dzielenia rozmiarów liniowych przez kątowe badanych obiektów. Obliczenia dokonywane są na podstawie obserwacji prowadzonych w Chile, na Hawajach, Wyspach Kanaryjskich i w Południowej Afryce.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
