Revija Joker - Zgodba nebes

ČLANKI
stranka » članki » vedež » Zgodba nebes

Prasvetloba
Gamow in Alpher sta bila tako prepričana v pravilnost svojega razmišljanja, da sta predvidela odmev te pr­vo­bitne svetlobe, ki bi moral še dandanašnji v obliki elektromagnetnega valovanja prežemati ves prostor v vseh smereh. Žal v letu 1948, ko sta objavila svoja dognanja, znanje o mikrovalovih ni bilo dovoljšnje za tak preizkus. Poleg tega se je veliko astronomov še vedno oklepalo konzervativne ideje o večnem vsemirju in se sploh niso lotili iskanja tega fosilnega sevanja. Največji očitek teoriji o končni starosti je bil, da ni zadovoljivo pojasnila prisotnosti oziroma nastanka drugih elementov. Model, ki je sprva obetal, se je zna­šel v slepi ulici in tam obtičal sedemnajst let.
Da vse doslej nisem uporabil izraza veliki pok, ni naključje. Besedno zvezo, ki danes označuje splošno sprejeto razlago o nastanku in razvoju vesolja, so v takem kontekstu prvič uporabili šele leta 1949. Z njo je v radijski oddaji britanski astronom Fred Hoyle na pos­mehljiv način imenoval Gamowov nastanek univerzuma, ki je bil po njegovem mnenju nesmiseln. Sam je sestavil lastno tezo o stacionarnem vesolju. Po njegovem se je prostor res raztezal, a je bil neskončen v vse smeri, tudi v časovno, pri čemer so se v nastalih prazninah venomer rojevale nove galaksije. Zgodbica ni bila kaj prida podprta z opazovanji, a jo je Hoyle tako vneto zagovarjal, da je dobila veliko privržencev. Pozneje se je izkazalo, da se je motil, a v kroniki je našel svoje mesto kot krstnik velikega poka.

Anglež Fred Hoyle je bil navzlic čudaškosti in jav­nemu kritiziranju velikega poka kozmološki genij ter v največji meri zaslužen za teorijo zvezdne nukleosinteze. Da je za taisto temo dobil Nobelovo nagrado nekdo drug, velja za eno največjih krivic te inštitucije. Razlog je bil preprosto v Hoylovem prepirljivem značaju, zaradi katerega je bil sprt z večino znanstvenikov v komisiji. Fred drugače velikega poka ni sprejel vse do svoje smrti leta 2001.

V petdesetih in šestdesetih letih so z novimi znanji o zvezdah ter boljšo opremo spoznali Hubblovo napako pri določitvi razdalj in s tem starosti vesolja. Prevladala je ocena med 10 in 20 milijardami let, kar je zaprlo usta tistim, ki so velikemu poku očitali nesmiselno starost. Detajl, ki je zadel žebljico na glavico, pa je pri­šel leta 1965. Ameriška fizika Arno Penzias in Robert Wilson, ki sta kasneje zaradi tega dobila Nobelovo nagrado, sta med uglaševanjem izredno občutljive satelitske antene v New Jerseyju zaznala stalen šum. Motnje niso ustvarjali ne golobi, ki so se zaredili v rogu, ne bližnji New York. Izkazalo se je, da valovanje prihaja iz vesolja in z vseh strani ter ni povezano z nobeno zvezdo ali galaksijo. Šlo je za kozmično mikrovalovno sevanje, ki sta ga napovedala Gamow in Alpher. Dvoma ni bilo več: vesolje se širi in je bilo včasih zelo gosto ter zelo vroče.

Vesolje je prežeto z elektromagnetnim valovanjem. Vidno svetlobo zajemamo z optičnimi teleskopi, a to pride praviloma v poštev za bližnja telesa. Za odkrivanje širnih prostranstev in meglic pa uporabljamo drugačne tehnike, recimo radijske, infrardeče in celo rentgenske teleskope. Tole je primer prvega, ob njem pa sta še vedno živeča radijska astronoma Arno Penzias in Robert Wilson. Zaslužna sta za odkritje temeljnega dokaza za veliki pok, kozmičnega prasevanja.

Še vedno pa je ostajala odprta uganka sinteze atomov z več kot dvema protonoma. (Kasneje so odkrili, da je bilo ob poku vseeno udejanjenega še za drobiž litija in berilija.) Domnevali so sicer, da so talilni lonci zvezde, vendar se izračuni njihove središčne temperature in temperature, potrebne za fuzijo jeder, niso skladali. Pri nekaj milijonih stopinj je mogoča samo tvorba helija. Tudi to težavo so veleumi sčasoma raz­rešili, do kraja pa jo je razdelal nihče drug kot borec proti velikemu poku Fred Hoyle. Prišel je do zak­ljuč­ka, da zvezde v zadnjem delu obstoja postanejo pravi alkimisti in po vrsti proizvajajo težje elemente. Zaradi izčrpanega vodikovega goriva se začne jedro pod gra­vitacijo sesedati, kar znova dvi

Srednjeveški alkimisti se s trditvijo, da je mogo­če iz enostavnih elementov pridobiti žlahtne kovine, niso motili. Večina zvezd sicer precejšnji kos svojega življenja ne izdeluje drugega kot helij, a ravno njihova smrt je tista, ki je omogočila tako raznovrstno vesolje in med drugim življenje. Kakš­ni nori pogoji tedaj vladajo v jedru, povesta tale podatka: temperatura 25 milijard stopinj in gostota sto milijard ton na kubični centimeter! Naše Sonce je glede na vsebnost ostalim snovi najmanj tretja zvezdna generacija.
gne tlak in temperaturo ter ustvari pogoje za stapljanje helija v večje atome, recimo ogljik in kisik. Ko helija zmanjka, se zgodba ponovi in tako vse do stabilnega železa, ki se tvori pri temperaturi več milijard stopinj in je končna postaja navadne zvezdne izdelave atomov. Marsikdo bi pomislil, da so bili pogoji enako skrajni ob rojstvu vesolja. Vendar je bil čas ustrezne, ne previsoke, ne prenizke temperature enostavno prekratek, saj se je meril v milijardinkah sekunde.
Vsi vemo, da se periodni sistem ne konča pri železu, zato je bilo treba izgruntati, od kod so se vzeli največji atomi. Odgovor se je skrival v zadnjem stadiju posebej velikih zvezd, ki ne uspejo zadržati sesedanja masivnega jedra. Tlak naredi najbolj ekstremno vročino v aktualnem vesolju, sto milijard stopinj, ki zlepi še tako stabilne atome, kot je železo. Stisnjena sredica na­to vrne udarec in telo razstreli, pri čemer sij eksplozije zasenči vso galaksijo. Temu pojavu pravimo supernova in lahko v trenutku sprosti energijo, kakršno navadno sonce odda v vsem življenju. Elementi, ki jih supernova in druge manj spektakularno umrle zvezde raznesejo po okolici, sčasoma ustvarijo nove zvezde in planete okrog njih. Vesolje je zelo ekološko in vse reciklira. Celotno naše osončje, Zemlja in mi sami nismo nič drugega kot prah davno ugaslih zvezd.
Čeprav je teorija velikega poka lepo napredovala, se je pokazala nejasnost: popolna enovitost ozadnega kozmičnega sevanja, kar je dalo misliti na docela glad­ko in enakomerno pravesolje. To je bila slaba pred­postavka glede na današnji prostor, ki je v več­jem merilu resda izotropen, ne pa tudi enako napolnjen. Da bi pojasnili nastanek galaksij, bi morali najti razlike v radijski sliki. Nihanja, ki so jih predvideli fiziki, naj bi bila tako malenkostna, da bi jih bilo zaradi atmosferskih motenj nemogoče zaznati celo z vremenskim balonom, kaj šele s tal. Zato je NASA leta 1974 pričela načrtovati satelit COBE (COsmic Background Explorer), ki bi opravil najbolj natančne me­rit­ve stran od vseh motenj. Težave pri razvoju, birok­ra­cija in naposled nesreča Challengerja, ki je prizemljila vse raketoplane, so misijo pošteno zamaknili. Cobe so zato izstrelili šele konec leta 1989. Po dobrih dveh letih skeniranja črnine so astronomi 23. aprila 1992 objavili rezultate in postavili še en ključni kamenček v mozaik stvarstva. Njegova podoba tik po rojstvu je bila zelo razgibana.

Naj se čuje še tako neverjetno, tole je zemljevid vesolja, starega le nekaj sto tisoč let. Sliko je ustvaril odmev prve svetlobe, ki je napolnila mlad prostor. Različne barve pomenijo različne gostote materije. Košček tega davnega trenutka je prisoten tudi v televizijskem in radijskem šumu.

Zgodba nebes objavljeno: Joker 200
marec 2010


sorodni članki