Откриће микроталасног позадинског зрачења (зелени пресек на цртежу) не само да је потврдило теорију Великог праска, већ помаже астрономима да тачније одреде старост и величину васионе.
Tоком највећег дела људске историје сматрало се да је васиона вечна и бесконачна. Било је мало људи који су посумњали у догму да је она одувек ту и да ће ту заувек и бити. Ствари су почеле да се мењају у првој половини 20. века, после објављивања Ајнштајнове теорије опште релативности. Први модели васионе настали на основу њених једначина указивали су да она можда није статична и непроменљива, већ да може да се мења. На основу њих белгијски свештеник и астроном Жорж Леметр развио је замисао о Великом праску, односно о „прајајету”, првобитном атому из кога је настало све што постоји.
За овако смело тумачење једначина опште релативности није био спреман ни њихов творац, Ајнштајн. Он је у њих уврстио константу да би помоћу ње обезбедио да васиона остане непроменљива. Да је тиме направио „највећу грешку у свом животу” Ајнштајн је закључио после открића астронома Едвина Хабла да се галаксије несумњиво међусобно удаљавају, односно да се васиона шири. То је значило да она вероватно има свој почетак и да би могла да има и крај. Пошто се показало да васиона није вечна, нити можда бесконачно велика, отворила су се питања о њеној стварној старости и величини.
У наредним деценијама огледи су потврдили теорију Великог праска, уз додатно откриће да се ширење васионе убрзава (чиме је раније одбачена Ајнштајнова „космолошка константа” поново добила на важности). Користећи више различитих поступака, астрономи су приближно израчунали њену старост, али одређивање величине васионе показало се као много сложенији и тежи задатак.
Колико је стара васиона?
Најчешћи поступак за одређивање старости васионе заснива се на израчунавању Хаблове константе (описује брзину ширења васионе). Да би је добили, астрономи мере брзине којим се далеке галаксије удаљавају и израчунавају њихову даљину на основу светлости посебних врста звезда или неких других небеских објеката. Они са свог одредишта одашиљу увек исту, астрономима познату јачину светлости, која на свом путу до Земље утолико више ослаби што је тај светлосни извор удаљенији. Дељењем брзине галаксија с њиховом удаљеношћу израчунава се величина Хаблове константе, а из њене реципрочне вредности добија се податак о старости васионе.
Ипак, овај поступак има значајна ограничења. Астрономи су добијали различите вредности Хаблове константе, у зависности од претпоставки о густини и саставу васионе, као и од начина израчунавања даљине галаксија. Веће вредности Хаблове константе давале су млађу васиону, а мање старију. Мерење даљина многих галаксија помоћу Хабловог васионског телескопа смањило је могућу грешку, али је неодређеност и даље остала.
Други поступак за одређивање старости васионе заснивао се на низу покушаја да се непосредно измери старост најстаријих објеката у њој. Астрономи тако могу да наслуте њену старост мерећи распад радиоактивних елемената. На тај начин добијено је да су најстарије стене на Земљи настале пре око 3,8 милијарди година, а да су метеорити који лутају Сунчевим системом стари и до 4,6 милијарди година. Међутим, примена ове технике на гас у Млечном путу или на старе звезде мање је тачна, пошто зависи од претпоставке колико су различити изотопи били присутни у младој васиони. Добијало се да је васиона стара од 12 до 15 милијарди година, с могућом грешком од чак три до четири милијарде година.
Утврђивање година старих звезданих јата такође је један од поступака. Посматрањем најсветлијих звезда у лоптастим звезданим јатима астрономи могу да одреде горњу границу њихове старости. Оваква јата садрже врло мало тешких елемената, па се због тога сматра да су настала међу првима, односно да су међу најстаријима. Трага се за најсветлијим звездама у такозваном главном низу звезда. То је период њиховог живота у коме се најдуже налазе и када нуклеарном фузијом, која је уравнотежена с гравитацијом, претварају водоник у хелијум. Такође, то су звезде поређане по главној дијагонални на дијаграму који приказује зависност њихове светлине од температуре. Проучавањем много таквих „глобулара”, заснованим на побољшаним мерењима удаљености помоћу сателита „Хипарх” (Европске свемирске агенције), дошло се до тога да је старост већине најстаријих звезда у васиони око 12 милијарди година.
Астрономи испитују старост звезда и помоћу белих патуљака. То су звезде које су потрошиле своје нуклеарно гориво, смањиле се на величину Земље, али су и даље масивне као Сунце. Налазећи најтамније међу њима, а тиме и најстарије, астрономи прорачунавају колико дуго времена су се хладиле. На тај начин израчунато је да старост диска Млечног пута износи око 10 милијарди година. А пошто је за његово настајање било потребно око две милијарде година, добила се старост васионе од око 12 милијарди година.
Преокрет у тачности одређивања старости васионе донели су подаци прикупљени 2003. године помоћу васионске сонде WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Пажљивим изучавањем такозваног микроталасног позадинског зрачења, старост васионе процењена је на 13,7 милијарди година (с могућом грешком од само један одсто). Тиме је ова велика и дуготрајна научна расправа, за сада, окончана.
Ned 17 Feb - 16:47
