(Crtež napravljen uz pomoć Kloda.)

U par nedavnih vesti o novim astronomskim rezultatima sa Vebovim teleskopom pomenuto je nešto važno i interesantno, ali samo kao detalj i u prolazu, pa vredi zaustaviti se i naglasiti o čemu se radi.

Takozvano širenje svemira je rastezanje prostora između jata galaksija. To udaljavanje neke galaksije od nas vidi se po povećanju talasnih dužina svetlosti koja nam odatle stiže u odnosu na talasne dužine istih fizičkih izvora ovde na Zemlji. Na primer, povećanje specifične talasne dužine koju emituju atomi vodonika. Itd. Astronomi to zovu crvenim pomeranjem.

To povećanje talasne dužine je utoliko veće što je galaksija dalja od nas. Sve dobro poznate galaksije, astronomski gledano, nisu tako daleko od nas, pa je povećanje njihovih talasnih dužina malo iako je merljivo.

Ali sa sve većim teleskopima, na zemlji ili u orbiti, i sa modernim kamerama postaje moguće meriti spektre sve daljih i daljih galaksija!

Uzmimo sada drastičan primer. Zamislimo da sa neke zvezde u nekoj dalekoj galaksiji ka nama polazi „svetlosni“ talas  čija talasna dužina je 300 hiljada kilometara. (Tako nešto naravno, ne postoji, ali je zgodno za ilustraciju.)

Zamislimo da je ta galaksija tako daleko od nas da je primljena talasna dužina dva puta veća od emitovane. Dakle, mi registrujemo ovaj talas kao da mu je talasna dužina 600 hiljada kilometara.

Ovo je sad interesantno. Pošto je brzina svetlosti 300 hiljada kilometara u sekundi, talasu te talasne dužine kao u našem primeru treba čitava jedna sekunda da „izađe“ iz svog izvora tamo. Ali mu trebaju čitave dve sekunde da „uđe“ u naš prijemnik ovde!

Zamislimo sada da taj talas nosi sliku ET astronoma tamo koji dižu ruke u pozdrav kad talas krene i završe kada sasvim izađe. Za njih, taj pozdrav traje jednu sekundu. Ali za nas, kad to „vidimo“, taj pozdrav traje dve sekunde!

Dakle, mereno našim časovnicima, mi vidimo procese u dalekim galaksijama usporene.

Vreme ne teče istim tempom za njih i za nas. Ono što je za njih prirodan tempo, kao što je za nas ovde na Zemlji, nama kada gledamo u njih izgleda usporeno.

Taj efekat naravno postoji kod svakog udaljavanja. Ako se auto udaljava od nas, ono što vidimo da se događa unutra izgleda sporije nego što je da se auto ne udaljava. Ali to je sićušna i nebitna razlika. Mala je i neprimetna i u slučaju svih nama dobro poznatih zvezda i galaksija. Tek na veoma velikim rastojanjima taj efekat usporenja postaje primetan.

To je takozvano kosmološko rastezanje vremena.

Taj faktor nam takođe govori koliko puta je naše rastojanje od posmatrane galaksije bilo manja kada je svetlost pošla u odnosu na naše međusobno rastojanje sada, kada je ta svetlost stigla.

Odavno predviđen, ovaj efekat je prvi put sa sigurnošću izmeren krajem devedesetih godina prošlog veka: daleke supernove su pokazivale sporiji pad sjaja od bližih supernovih sa istim brojem vati. Nije bila u pitanju razlika u njihovoj fizičkoj prirodi, već se radilo o kosmološkom rastezanju vremena!

Od tada to je postala jedna od standardnih korekcija koje astronomi mora da uzmu u obzir kada upoređuju sjaj supernovih sa različitih rastojanja od nas da bi izmerili kako se svemir širi. Skorašnja velika studija projekta DES („Dark Energy Survey“) pokazala je kosmološku dilataciju vremena na oko 1500 posmatranih supernovih!

Tu se međutim još uvek radi o rastezanju vremena za faktor od 1.2 do oko 2. Moćni Veb teleskop otišao je još dublje u prostor i dalje u prošlost.

Nedavno su na ovom sajtu objavljena dva članka u  kojima je opisano Vebovo otkriće i merenje ultra daleke supernove u galaksiji sa crvenim pomeranjem 5.017.

Faktor rastezanja u ovom dramatičnom slučaju je 1+ 5 = 6, pa kako piše u prvom članku,

„… Između dva posmatranja teleskopa JWST – prethodnog od 28. maja 2026. kada eksplozije nije bilo, i narednog od 7. avgusta 2026. kada je uočena – na zemaljskim satovima protekao je 71 dan. Međutim, u samom sistemu supernove, tokom tog perioda prošlo je svega oko 12 dana.“

Ili kako kaže jedan od autora rada u drugom članku,

„… nama sve u vezi sa ovom eksplozijom deluje kao da je u usporenom snimku – odvija se oko šest puta sporije nego što se zapravo dogodilo”, …„Promene za koje je na samoj supernovi bila potrebna jedna nedelja, iz naše perspektive traju oko šest nedelja.”

Efekat je uvek realan, ali tek kad je ovako veliki možemo da osetimo šta to znači da se svemir širi. Kao i koliko duboko možemo sada da pogledamo u prošlost našeg svemira.

Ovaj efekat je takođe još jedan od dokaza da je crveno pomeranje zaista efekat širenja svemira. Jer ako supernova u dalekoj galaksiji emituje toliko i toliko vati, ovde nam ta energija stiže u toku dve sekunde, znači duplo manje po sekundi. Daleke supernove izgledaju dodatno slabijeg sjaja! Ne zbog samog rastojanja, to je zasebno, već dodatno i zbog rastezanja vremena.

To je efekat koji je vrlo teško objasniti kroz alternativne modele, na primer da je crveno pomeranje posledica gubitka energije svetlosti zbog kosmičke prašine ili neke još nepoznate interakcije svetlosti sa materijom ili tamnom materijom dok putuje ka nama.

Duboku prošlost svemira vidimo kao usporeni film.