Reliktní záření 2

V předešlém videu jsme se naučili, že 380 000 let po Velkém třesku, tedy asi před 13,7 miliardami let, každý bod nebo spíše atom vesmíru, jenž měl asi tou dobou asi 3 000 Kelvinů, vyzařoval elektromagnetické záření. A z některých částí vesmíru, k nám teprve nyní doráží jejich záření. To už cestuje po dobu 13,7 miliard let, takže když se podíváme na záření, putujicí tak dlouho, můžeme se podívat jakýmkoliv směrem a uvidíme toto rovnoměrné záření. Vlnová délka záření byla spektrálně posunuta na mikrovlny z vyšších frekvencí, kterými bylo záření původně vyzářeno. Nyní vás může napadnout co se stane, když počkáme miliardu let? Proto když počkáme další miliardu let, pokud máme 1 000 380 000 let od začátku vesmíru, tak z bodů už nejsou jen atomy. Začaly se totiž zhušťovat do hvězd. Vesmír už nebude vypadat v každém jeho bodě stejně, Začne se kondenzovat do jednotlivých hvězd. Takže když se posuneme vpřed, tak se posléze vesmír roztáhne. Namaluji to jen odhadem, možná se roztáhne ještě více. A najednou máme hvězdy. Už to není jen rovnoměrné rozmístění atomů po vesmíru, atomy se zhustily do hvězd. Když se podíváme, co je vyzářeno z bodů ve vesmíru, z nichž teprve nyní přijímáme záření. Kdybychom počkali miliardu let, tak světlo z těchto bodů již nebude vypadat jako toto rovnoměrné záření. Začne vypadat trochu více jako vyspělejší části vesmíru. Budeme pozorovat vesmír miliardu let po Velkém Třesku, kdy jsou utvořeny hvězdy a další struktury. Otázkou je, zda za miliardu let toto mikrovlné záření v pozadí zmizí. Používám miliardu jako libovolně zvolené číslo. Zmizí tedy nakonec? Odpověď na to je ano i ne. Pravdou je, že tento bod ve vesmíru za miliardy let vyspěje. Již to nebude jednotná mlha horkých atomů vodíku. Musíme si ale uvědomit, že tam byly i vzdálenější body. V tom samém čase tam byly další body, které také vyzařovaly toto záření. A původní fotony z těchto bodů k nám stále nedorazily. Takže ze vzdálenějších bodů, které nyní tvoří pozorovatelný vesmír, můžeme vidět jen elektromagnetické záření, které cestuje 13,7 miliard let. Za další miliardu let bude vesmír o miliardu let starší a pak tady bude záření cestující po dobu 14,7 miliard let. Začneme ho tedy pozorovat a tím začneme pozorovat i záření vesmíru ze stejného časového úseku. Body budou jen o něco dále. Nyní bych rád něco objasnil. Tyto body byly ještě vzdálenější, když vyzáříly záření, a to co za miliardy let zaznamenáme bude ještě posunutější. V bodě, který vidíme, bude mít kosmické záření v pozadí delší vlnovou délku než rádiové spektrum. Měl bych říci, že bude červenější (více posunuté ve spektru) než mikrovlné záření. Je to trochu zavádějící, protože už mikrovlné záření je červenější než viditelné červené světlo. Má delší vlnovou délku. Takže i v budoucnosti budeme pozorovat reliktní záření. Budeme pozorovat záření ze vdálenějších bodů vesmíru a to se bude stále více spektrálně posouvat. Skutečná vlnová délka elektromagnetického světla bude větší a větší a větší, až dokud ji nebudeme schopni rozpoznat jako elektromagnetické světlo, protože jeho vlnová délka bude nekonečná. Abych to vyjasnil, chci vám ukázat, že existuje hranice, za kterou k nám nikdy žádné záření nedoletí. Namaluji k tomu náčrtek. Řekněme, že toto je vesmír před 13,7 miliardami let, právě s tím zářením, které nyní vidíme reliktní záření na pozadí. Zrovna když se začíná vyzařovat. Toto je bod vesmíru, kde jsme nyní, takže tohle jsme my. Řekněme, že tohle je bod vesmíru, kde nyní pozorujeme záření na pozadí. Tedy jeden z nich. Samozřejmě můžeme kolem nás vytvořit kruh mohl by to být jakýkoliv tento bod. Odtud k nám doráží fotony, tedy elektromagnetické záření, vyzářené od tohoto bodu, 380 000 let po začátku vesmíru. Takže toto je bod vesmíru, od kterého pozorujeme reliktní záření. Je důležité si uvědomit, že tento bod ve vesmíru mezitím vyspěl, mohly se tam vytvořit hvězdy, galaxie nebo planety a kdyby se oni podívali na náš bod ve vesmíru, také by od nás zaznamenali reliktní záření. Není to jen nějaké staré místo vesmíru, pouze světlo, které od nich obdržíme právě teď, je staré světlo, které bylo vyzářeno ještě předtím, než byly vytvořeny struktury vesmíru. Takže tohle je ta část vesmíru, ze které jsme obdrželi reliktní záření. Vezměme jiný bod vesmíru, který je vzdálen o tuto vzdálenost. Ta nyní činí zhruba 46 miliard světelných let. V čase kdy bylo záření teprve vyzařováno byl vzdálen pouze 46 milionů světelných let To je ovšem pouze velmi hrubý odhad založený na rychlosti rozpínání vesmíru. Byla však rozhodně o dost menší než 46 miliard světelných let. Podívejme se na tento bod znovu, tentokrát z této části vesmíru. Nacházíme se před 380 000 lety. Vlastně 380 000 let po Velkém třesku tedy přibližně před 13,7 miliardami let. To bylo předtím, teď zpět do přítomnosti. Nakreslím to mnohem větší. Zde se nacházíme my. Bod, ze kterého teprve teď přijímáme reliktní záření je zde. A tento druhý bod bude zde. Na videu o skutečné velikosti pozorovaného vesmíru ne jen podle odhadu, jak dlouho od něj letí světlo. To je 46 až 47 miliard světelných let. A tato vzdálenost bude také 46 miliard světelných let. Každý bod vesmíru v té době vyzařoval rovnoměrné záření. Všude byly pouze atomy horkého vodíku. Použiji barvu pro záření, to vyzařuje odtud. Teprve nyní, 13,7 miliard let poté zachycujeme fotony odtud. A tento zelený bod obdrží fotony až teď. Z naší části vesmíru zaznamená také stejnoměrné záření. Podobně jako tento bod, teprve obdrží fotony z místa, ve kterém se my nyní nacházíme. A uvidí vesmír, jaký byl 380 000 let po Velkém třesku. To samé z tamtoho bodu. Nyní se zamysleme. Fotonům odtud trvalo 13,7 miliardy let dostat se do tohoto bodu vesmíru, který je nyní 46 miliard let od nás a vesmír se dále rozpíná. Pokud je rozpínání dostatečně rychlé, neexistuje možnost jak by se fotony odtud dostaly sem. Rozpínání vesmíru je rychlejší než světlo a to se k nám nikdy nedostane. A proto existuje jistá hranice, vzdálenost, odkud k nám světlo nikdy nedoletí. Nikdy z něj neobdržíme žádné elektromagnetické záření. Abychom to shrnuli. Záření z této oblasti nebude tak stejnoměrné když se posuneme o 400 milionu let nebo miliardu let, místo toho ale uvidíme reliktní záření z větší vzdálenosti a s větším rudým posuvem. Čím dále do budoucna poskočíme, tím vzdálenější reliktní záření obdržíme a bude mít větší rudý posuv. A v jistém bodě bude záření tak posunuto, až nebude zachyceno jako elektromagnetické. A za jistou hranicí nebudeme schopni pozorovat cokoliv, protože k nám žádné světlo nedoletí.