Najdalej

Domniemany najdalszy obiekt w widzialnym wszechświecie, oznaczony z8_GND_5296. Źródło: V. Tilvi, S.L. Finkelstein, C. Papovich, A. Koekemoer, CANDELS, and STSCI/NASA.

18 listopada 2013

Teoria Wielkiego Wybuchu zdominowała teorie kosmologiczne.

Ostatnia informacja prasowa doniosła, że astronomowie, przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Hubble'a oraz podwójnego, 10-metrowego teleskopu Keck, odnaleźli obiekt oddalony od nas o 13,1 miliarda lat świetlnych, czyniąc go „...oficjalnie najodleglejszym obiektem, jaki kiedykolwiek zarejestrowano”.

Casey Papovich, astronom z Texas A & M University, powiedział: „Światło z tego dziecka galaktycznego rozpoczęło swoją wędrówkę, gdy wszechświat miał około 700 milionów lat i wynurza się z kosmicznej mgły tuż po jego narodzeniu”.

Papovich (będący regularnym astronomem) opiera swoje rozumowanie na głównej przesłance Wielkiego Wybuchu: że na &bgquo;początku” nie było materii, przestrzeni ani czasu, a z jakiegoś powodu wdarcie się energii z innej rzeczywistości, „pierwotne jajo”, zastąpiło pustkę materią i energią, która zaczęła rozszerzać się i "puchnąć".

Koncepcję Wielkiego Wybuchu zaczęto rozwijać, gdy astronom Edwin Hubble, używając 100-calowego teleskopu w obserwatorium Mt. Wilson, uwierzył, że widzi galaktyki oddalone od Drogi Mlecznej o znaczne dystanse. Zaskakującym było jednak nie tyle odległość, lecz powiązane z nią, jak się wydawało, prędkości. Hubble stwierdził, że niektóre galaktyki oddalają się od nas z prędkościami rzędu tysięcy kilometrów na sekundę.

Stosując obserwacje austriackiego fizyka, Christiana Dopplera, do spektrów różnych galaktyk, Hubble uważał, że zmiana lokalizacji sygnatur zwanych liniami Fraunhofera (po niemieckim fizyku Johanie von Fraunhoverze) oznacza, że światło zostało przesunięte ku czerwieni przez oddalanie się źródła ze znaczną prędkością.

Linie Fraunhofera powinny występować na określonych częstotliwościach w spektrum, na jakich absorbowane jest światło. Jak twierdzi teoria, jeśli są one w innym miejscu, to dzieje się tak przez przesunięcie dopplerowskie na skutek przyspieszenia obiektu, do obserwatora (przesunięcie ku niebieskiemu) lub od niego (przesunięcie ku czerwieni). Idea ta jest podstawą do obliczeń odległości w skali galaktycznej. Używając tego układu przesunięcia ku czerwieni, niektóre galaktyki zdają się oddalać od Ziemi z niewiarygodną prędkością 90% świetlnej.

Ponieważ teoretycznie odległość i prędkości recesyjne są połączone skalą czasu, galaktyka odległa od nas o 10 miliardów lat świetlnych jest również traktowana jako widoczna jak przed 10 miliardami lat. Astronomowie wierzą, że widzą starożytne światło, podróżujące przez wszechświat od 10 miliardów lat.

Astrofizycy byli niedawno zakłopotani obserwacjami pokazującymi większą, niż się spodziewano złożonością wczesnego wszechświata. Od wprowadzenia zasady inflacji, nie jest to już dłużej ekspansja (przyspieszenie) Wszechświata, który dotknięty jest przesunięciem dopplerowskim widma odległych galaktyk, lecz to „przestrzeń”, obejmująca to wszystko się rozszerza.

Jeżeli potrzeba danej ilości czasu do uformowania się galaktyki a wszechświat jest taki a nie inny i w danym wieku, wówczas galaktyka nie powinna istnieć na czaso-dystansie większym, niż dany redszift. Kiedy zaobserwowano takie formacje, do teorii Wielkiego Wybuchu dodano inflację.

Tak więc obiekt, który wydaje się być na ogromnym dystansie może wcale nie być tak stary, jak sugerują spektra: poruszają się one wraz z ekspansją przestrzeni. Jak proponuje teoria inflacji, nie są one tak stare, jak się wydają, po prostu są dalej odepchnięte. Dychotomia zdaje się wskazywać, że wczesny wszechświat rozszerzał się z prędkością nadświetlną.

Obserwacje Edwina Hubble'a dotyczące odległości galaktyk względem prędkości ucieczki doprowadziły do kolejnego kłopotu: galaktyki znajdujące się dostateznie daleko, przekroczyłyby prędkość światła. Jest to znane jako horyzont wszechświata, albo promień Hubble'a. Jest to punkt, poza którym nie można dokonać obserwacji, ponieważ światło zza niego nie będzie w stanie do nas dotrzeć z powodu inflacji.

Jak doszło do takich obrotów w pomysłach, włącznie z naciąganiem czasoprzestrzeni? Wszystkie one są rezultatem założenia, że przesunięcie ku czerwieni jest skorelowane z odległością. Cały model kosmologiczny, bez wyjątku, jest na tym zbudowany. A co, jeśli oryginalna przesłanka Hubble'a była błędna? Co, jeśli przesunięcie ku czerwieni jest tak naprawdę czerwonym śledziem?

Redszift oraz inflacja stały się dogmatem pośród środowiska astronomicznego, który przetrwał wiele obserwacji mu przeczących, i które od 40 lat lub dłużej są ignorowane lub marginalizowane. Na przykład znaleziono kwazary o wysokim przesunięciu, które były współliniowe z galaktykami o znacznie mniejszym przesunięciu.

Astronom Halton Arp spekuluje, że pomiary redsziftu kwazarów są złożone nie tylko z samej prędkości, lecz z zależą od tak zwanego przez niego „wewnętrznego redsziftu”. Redszift wewnętrzny jest własnością materii, jak masa czy ładunek i może zmieniać się w czasie. Zgodnie z tą teorią, kiedy kwazary są wyrzucane z galaktyki macierzystej, posiadają wysoki redszift, o wartości z = 2 lub wyższy.

W miarę, jak kwazary oddalają się od miejsca swoich narodzin w centrum galaktyki, ich redszift maleje, aż osiąga coś około z = 0,3. Wówczas kwazar łączy się na nowo ze swoją galaktyką, aczkolwiek małą. Moment bezwładności wyrzutu może też przeważyć, i masa kwazara wzrośnie, w miarę jak prędkość wyrzutu będzie maleć, aż stanie się on być może galaktyką towarzyszącą. W taki sposób galaktyki się formują i rosną, ewoluując z silnie przesuniętych ku czerwieni kwazarów, do małych, nieregularnych galaktyk, a potem do większych, spiralnych z poprzeczką.

Nie ma nic konkludującego w piśmiennictwie naukowym na temat danych Arpa. Przydzielony mu W stanach Zjednoczonych czas dostępu do teleskopu został odcięty wiele lat temu decydentów na rzecz różnych grup badawczym. Jego rewelacje dotyczące problemów z dogmatami zostały przyjęte w sposób nietolerancyjny, został więc ocenzurowany przez współczesnych. Tym niemniej, dowody które wciąż gromadzi powinny nas zmusić do zatrzymania się i pomyślenia: czy Wielki Wybuch jest martwy? Jak wielki i jak stary jest wszechświat, jeżeli odczyty redsziftu nie są miarodajną metodą pomiaru odległości?

Jak bardzo „oddalony” jest z8_GND_5296?

Stephen Smith

Link do oryginału: http://www.thunderbolts.info/wp/2013/12/18/farthest/