Ha valaha is álmodott az utazásról, nézz csak az éjszakai égboltra; a látott pillantások valódi pillanatképek a távoli múltról. Ennek oka az, hogy ezek a csillagok, bolygók és galaxisok olyan messze vannak, hogy a legközelebbiktől származó fény több tízezer évig is eltarthat, hogy elérje a Földet.
Az világegyetem kétségkívül nagy hely. De milyen nagy ez?
"Lehet, hogy valójában soha nem tudunk róla" - mondta Sarah Gallagher, a kanadai Ontario nyugati egyetemi asztrofizikusa a Live Science-nek. Az univerzum mérete az asztrofizika egyik alapvető kérdése. Talán lehetetlen válaszolni. De ez nem akadályozza meg a tudósokat abban, hogy megpróbálják.
Minél közelebb van egy objektum az univerzumban, annál könnyebb mérni a távolságot - mondta Gallagher. A nap? Tortaszelet. A Hold? Még könnyebb. A tudósoknak csak annyit kell tennie, hogy felfelé világítanak egy fénysugárral, és megmérik, mennyi időre van szükség ahhoz, hogy a fénysugár lepattanjon a hold felszínéről és vissza a Földre.
A galaxisunk legtávolabbi tárgyai azonban trükkösebbek - mondta Gallagher. Végül is, ha elérnék őket, nagyon erős fénysugár lenne. És még ha olyan technológiai képességekkel is rendelkeznénk, hogy messze megvilágítsuk a fényt, ki évezredeken át vár arra, hogy a sugár visszatérjen a világegyetem távoli egzoplanetaitól és visszatérjen hozzánk?
A tudósoknak néhány trükköjük van az ujjukra az univerzum legtávolabbi tárgyainak kezelésére. A csillagok megváltoznak a színével, amint öregednek, és a szín alapján a tudósok becsülhetik meg, hogy mennyi energiát és fényt adnak ezek a csillagok. Két csillag, amelynek energiája és fényereje megegyezik, nem fog ugyanazok megjelenni a Földön, ha az egyik csillag sokkal távolabb van. A távolabbi természetesen halványabbnak tűnik. A tudósok összehasonlíthatják a csillagok tényleges fényerősségét a Földön látottakkal, és ezt a különbséget használhatják a csillag távolságának kiszámításához - mondta Gallagher.
De mi a helyzet az univerzum abszolút szélével? Hogyan tudják a tudósok kiszámítani a távolságokat a távoli tárgyakhoz? Ez az, ahol a dolgok valóban trükkösek.
Ne feledje: minél távolabb van egy tárgy a Földről, annál hosszabb ideig tart attól a objektumtól érkező fény, hogy elérje minket. Képzelje el, hogy ezeknek a tárgyaknak néhány olyan messze van, hogy fényük millióinak vagy akár milliárdoknak is eltartott ahhoz, hogy elérjék minket. Most képzeld el, hogy egyes tárgyak fénye olyan hosszú időt vesz igénybe ezen az úton, hogy a világegyetem összes milliárd évében még mindig nem érte el a Földet. Pontosan ezzel a problémával szembesülnek a csillagászok, mondta Will Kinney, a buffói New York-i Állami Egyetem fizikusa a Live Science-nek.
"Csak egy apró, kis buborékot láthatunk. És mi van azon kívül? Nem igazán tudjuk" - mondta Kinney.
De a kis buborék méretének kiszámításával a tudósok becsülhetik meg, mi kívül esik.
A tudósok tudják, hogy az univerzum 13,8 milliárd éves, adj, vagy vegyen néhány száz millió évet. Ez azt jelenti, hogy egy olyan tárgynak, amelynek fénye 13,8 milliárd év alatt eljutott hozzánk, a lehető legtávolabbi objektumnak kell lennie. Gondolkodhat arra, hogy azt gondolja, ez könnyû választ ad nekünk az univerzum méretére: 13,8 milliárd fényév. De ne feledje, hogy a világegyetem is egyre növekvő mértékben bővül. Azon idő alatt, amelyet a fény eljutott hozzánk, a buborék széle elmozdult. Szerencsére a tudósok pontosan tudják, milyen messzire haladtunk: 46,5 milliárd fényévnyire van az univerzum tágulásának számításai alapján a nagy robbantól kezdve.
Egyes tudósok ezt a számot arra használják, hogy megpróbálják kiszámítani, mi túllépi azt, amit látunk. Annak a feltevésnek a alapján, hogy az univerzum ívelt alakú, a csillagászok megnézhetik a megfigyelhető univerzumban látott mintákat, és modelleket használhatnak annak becslésére, hogy az univerzum többi része mennyivel távolabb esik. Egy tanulmány szerint a tényleges világegyetem legalább 250-szerese lehet annak a 46,5 milliárd fényévnek, amelyet valójában láthatunk.
Kinneynek más ötletei vannak: "Nincs bizonyíték arra, hogy a világegyetem véges" - mondta. "Lehet, hogy örökké folytatódni fog."
Nincs biztos mondás arról, hogy az univerzum véges vagy végtelen -, de a tudósok egyetértenek abban, hogy „valóban hihetetlen hatalmas” - mondta Gallagher. Sajnos az a kis rész, amelyet most látunk, a legtöbb, amit valaha is megfigyelhetünk. Mivel az univerzum növekvő ütemben növekszik, megfigyelhető univerzumunk külső szélei valójában kifelé haladnak, mint a fény sebessége. Ez azt jelenti, hogy univerzumunk szélei gyorsabban távolodnak tőlünk, mint ahogy fényük el tud érni minket. Fokozatosan ezek a szegélyek (és az ottani éttermek, amint azt Douglas Adams egykor brit író írta) eltűnnek a látványból.
Az univerzum mérete és annak puszta mennyisége, amelyet nem látunk - ez megalázó - mondta Gallagher. De ez nem akadályozza meg őt és más tudósokat abban, hogy tovább vizsgálják a válaszokat.
"Talán nem tudjuk kitalálni. Frusztrálónak tekinthető" - mondta Gallagher. "De azt is nagyon izgalmassá teszi."
