Před nějakým časem jsem od jednoho čtenáře našeho webu dostal několik otázek týkajících se kosmologie a astrofyziky. Následovaly pak i další dotazy od dalších čtenářů, takže jsem si řekl, že bude dobré z nich vytvořit článek, který jsem nazval neoriginálně, ale zato příhodně „Kosmologie – otázky a odpovědi“. S tím, že aby zas článek neměl 15 stran, vybral jsem jen některé otázky a už předem počítám s tím, že bude i druhý a třetí díl tohoto článku. A pokud byste snad měli nějaké otázky z tohoto tématu, můžete je psát do komentářů, a nakonec můžeme udělat třeba i čtvrtý, pátý nebo šestý díl.

Popřípadě samozřejmě můžete psát i otázky z jiných fyzikálních disciplín, to bych potom udělal první díl článku s jiným tématem, například „Částicová fyzika – otázky a odpovědi.“ Pochopitelně z každého oboru musí být těch otázek dostatek, řekněme asi 5 na jeden díl článku. A nebojte se, na kosmologii už otázky mám komplet i na druhý díl. Přesto ale budu rád, když ještě nějaké přibydou. Ale dost vykecávání, pojďme se podívat rovnou na první otázku.

1. Už sa našla biela diera? Alebo jej aspoň nejaký náznak existencie?

Kocour: „No a co to je, he?“
Kryton: „Ještě nikdy jsem jí neviděl – nikdo jí neviděl – ale myslím, že je to bílá díra.“
Rimmer: „Bílá díra?“
Kryton: „Každá akce vyvolá protikladnou reakci. Černá díra likviduje vesmírnou hmotu a čas a bílá díra je vrací zpět.“
Lister: „Takže, ta díra chrlí čas zpátky do vesmíru?“ (Nasadí si svou beranici)
Kryton: „Přesně tak. Proto jsme na lodi svědky těchto zvláštních časových úkazů.“
Kocour: „No a co to je, he?“
Kryton: „Ještě nikdy jsem jí neviděl – nikdo jí neviděl – ale myslím, že je to bílá díra.“
Rimmer: „Bílá díra?“
Kryton: „Každá akce vyvolá protikladnou reakci. Černá díra likviduje vesmírnou hmotu a čas a bílá díra je vrací zpět.“

Pokud znáte komediální seriál Červený trpaslík, pak je vám tento dialog jistě velmi dobře známý. A realitu popisuje docela dobře. Bílá díra je skutečně opakem černé díry. Jak bylo řečeno, černá díra pohlcuje vše kolem sebe a nic jí nemůže uniknout, ani světlo ne, bílá díra naopak chrlí materiál do vesmíru. Do bílé díry nelze vstoupit zvenčí, ale bílá díra skutečně může posílat do okolí hmotu, energii, záření nebo informace.

Zatímco černých děr známe už docela dost, po bílých dírách zatím ani památky. Mohou vůbec existovat? Podle obecné relativity ano, je to jedno ze smysluplných řešení Einsteinových gravitačních rovnic. Řešení, s nímž poprvé přišli Robert Oppenheimer a Hartland Snyder, později jej doplnil a rozšířil Igor Novikov. Jenže to ještě nutně neznamená, že opravdu existují. I pokud by existovaly, byly by velmi nestabilní, pravděpodobně by se rychle zhroutily a staly by se z nich klasické černé díry.

A pak tu jsou také různá zvláštní řešení. Někteří si myslí, že černé díry ve skutečnosti nekončí v singularitě, která všechno zničí, ale mají zvláštní typ singularit, kterými lze projít na druhou stranu, do jiného vesmíru. Černé díry by tak byly jakýmisi bránami do druhého vesmíru, kde by ústily nikoli jako černé díry, ale jako bílé díry. Naše černé díry by tak mohly propojovat dva různé vesmíry. Idea je to hezká, ale důkaz pro ni nemáme žádný.

Podívejme se tedy jinam. Například existují tzv. věčné černé díry, kde je řešením relativistických rovnic v budoucnosti černá díra a řešením rovnic v minulosti bílá díra. Ukazuje se totiž, že bílá díra nemůže v našem vesmíru vzniknout gravitačním kolapsem. Tudíž například velmi hmotná hvězda na konci svého života, která vytvoří černou díru, nemůže podobně vytvořit díru bílou. Pokud by tedy bílé díry v našem vesmíru existovaly, musely by vzniknout nějakým jiným způsobem.

A to je problém. Není totiž znám žádný fyzikální mechanismus, který by dokázal vytvořit příslušnou a potřebnou konfiguraci, která by vedla ke vzniku bílé díry. Dříve se předpokládalo, že by kvasary mohly být poháněny bílými dírami. Kvasary jsou totiž extrémně energetické objekty, které vyzařují obrovské množství energie a záření. Jenže dnes už se ví, že vlastnosti kvasarů se dají velmi dobře popsat akrečními disky u supermasivních černých děr, v nichž probíhají procesy, které tak velké množství energie emitují. Hypotéza bílých děr v kvasarech proto byla opuštěna.

Dále tu máme hypotézy, že bílé díry existují v našem vesmíru už od počátku, což má ale zase tu vadu, že nevíme, jak by mohly vzniknout. A dále máme hypotézy tzv. kosmologických bílých děr. Jedna z variant říká, že když vznikne černá díra, dojde v jejím nitru k Velkému třesku, čímž by vznikl nový vesmír, který by se oddělil od toho našeho. Hypotetičtí pozorovatelé v novém vesmíru by pak ten náš vnímali jako jedinou bílou díru.

Existuje i zvláštní hypotéza tzv. rázově-vlnová kosmologie, která říká, že Velký třesk byl explozí uvnitř černé díry, která vytváří rozpínající se objem prostoru a hmoty a zahrnuje i náš pozorovatelný vesmír. Se snižující se hustotou hmoty v této rozpínající se oblasti se z ní nakonec stane bílá díra. Tato hypotéza nabízí jakousi alternativu ke standardní teorii temné energie.

Jiné hypotézy tvrdí, že sám Velký třesk by byl bílá díra, nebo že by mohl být Velký třesk způsoben explozí supermasivní bílé díry. Existují také astronomové, kteří navrhují spojitost mezi některými zvláštními gama záblesky a bílými dírami. Jedním z takových gama záblesků je GRB060614, který objevila kosmická observatoř Swift.

Představili jsme si tedy spoustu myšlenek, co by mohly bílé díry být a jak by se mohly projevovat. Už je ale někdo někdy viděl? Bohužel, jak říká Kryton ve výše uvedené pasáží z Červeného trpaslíka, neviděl. A ne, že by se nikdo nesnažil. I kdyby byly bílé díry skutečně nestabilní, bylo by možné je detekovat z toho, jak by působily na okolí. Zatím ale žádný úspěch nepřišel.

Dnes je tedy situace taková, že sice reálná existence bílých děr v našem vesmíru vyloučena definitivně není, ale téměř nikdo ve fyzikální komunitě se nedomnívá, že by bílé díry skutečně existovaly. Drtivá většina fyziků tak bere tyto objekty jen jako matematické cvičení, co vše je hypoteticky možné a co vše dovoluje, aspoň na papíře, obecná relativita.

2. Našli už jsme reliktní gravitační vlny?

Reliktní gravitační vlny jsou pozůstatkem z období počátku vesmíru, podobně jako reliktní neutrina nebo nejznámější reliktní záření. Reliktní záření, fotony, které se oddělily od látky 380 000 let po vzniku vesmíru jsme objevili už v 60. letech a od té doby jsme jej důkladně prozkoumali. Díky reliktnímu záření víme o vesmíru spoustu užitečných informací a dnes je toto záření a jeho výzkum nezbytnou součástí a výbavou moderní kosmologie.

Reliktní neutrina jsou částice, které se od látky oddělily někdy v době, kdy byl vesmír starý asi jednu sekundu a dnes jsou všude kolem nás. Neutrina se ovšem detekují špatně sama o sobě, natožpak ještě neutrina reliktní, která dnes mají velmi nízkou energii. Po těchto neutrinech se pátrá velmi intenzivně a jsou experimenty, které by je mohly najít snad v průběhu příštích 30 let, ale prozatím se to ještě nepodařilo.

A konečně tu máme v otázce zmíněné reliktní gravitační vlny. Dnes už víme, že gravitační vlny existují, poprvé byly prokázány na binárním systému pulsaru a neutronové hvězdy v roce 1974 a poprvé přímo pozorovány interferometry LIGO v roce 2015. Jde o černé díry vzniklé při srážce dvou černých děr, dvou neutronových hvězd anebo při splynutí neutronové hvězdy s černou dírou. Gravitační vlny jsou vlněním prostoročasu, ale nejsou všechny stejné. LIGO dokáže vidět jen určité frekvence vln.

Reliktní gravitační vlny jsou bohužel pro nás na gravitačním spektru někde úplně jinde a LIGO je vidět nedokáže. Tyto americké detektory (a jejich sourozenci v Evropě či Japonsku) dokáží vidět jen vysoké frekvence gravitačních vln. Jenže reliktní gravitační vlny by měly mít nižší frekvence a pro LIGO tedy nejsou viditelné. Zatím jsme tedy reliktní gravitační vlny nenašli. Pokud je chceme detekovat, budeme na to muset jít jinak. Existují v podstatě dva základní postupy. Mohli bychom je spatřit skrze interferometry, nebo je detekovat prostřednictvím reliktního záření.

Začněme u reliktního záření. U něj bychom mohli reliktní záření detekovat, kdybychom dokázali určit jeho polarizaci. Polarizace je zvláštní vlastnost elektromagnetického záření, jde zjednodušeně o směr, v němž se při šíření vlnění pohybuje vektor elektrické intenzity. V reliktním záření rozeznáváme dva módy polarizace E mód a B mód. Tato polarizace byla způsobena tím, že se na elektronech rozptýlily fotony s různou frekvencí. Rozdílná frekvence mohla být způsobena několika mechanismy.

E mód polarizace je bez preferovaného směru točivosti a je způsoben hustotními a teplotními fluktuacemi nebo gravitačními vlnami. B mód má preferovaný směr točivosti (kladný či záporný) a způsobují jej topologické defekty (magnetické monopóly, kosmické struny…) nebo gravitační vlny. E mód jsme již pozorovali, ale je nám k ničemu, neboť dva mechanismy jeho vzniku nejde vzájemně odlišit. B mód má tu výhodu, že signál z topologických defektů by měl být rychle utlumen, takže pozorování B módů by mělo signalizovat gravitační vlny.

Musíme si ovšem dávat pozor na falešně pozitivní výsledky. Vzpomeňme na trapas z roku 2014, kdy B módy polarizace viděl South Pole Telescope v Antarktidě. Jenže se ukázalo, že měření bylo ovlivněno mezihvězdným prachem, takže z velkého objevu byla ještě větší ostuda. Naději ovšem dává japonská sonda LiteBIRD, která by měla odstartovat v roce 2033. Ta bude snímat celou oblohu, bude velmi citlivá a je navržena přesně tak, aby dokázala signál z prachu odfiltrovat, takže by měla reliktní gravitační vlny skrze B módy polarizace spolehlivě rozeznat.

Druhým způsobem, jak reliktní gravitační vlny vidět jsou kosmické interferometry. V tuto chvíli jsou nejblíže realizaci evropský projekt LISA a čínské projekty TianQin a Taiji. Pokud budou platit termíny startů všech těchto projektů, jako první by měl být do kosmického prostoru vyslán čínský projekt Taiji. Tyto kosmické interferometry budou všechny fungovat na podobném principu. Půjde vždy o tři družice, které budou tvořit rovnostranný trojúhelník, vzájemně na sebe svítit lasery a pak z měření vzdálenosti mezi sebou stanovovat, zda prošla gravitační vlna a jaké byly její parametry.

Tyto interferometry by měly být schopny detekovat i reliktní gravitační vlny. Byť u čínských projektů je poměrně obtížné zjistit přesné parametry, tak všechny tři by mohly tyto vlna detekovat i přímo, ale téměř určitě je dokáží detekovat nepřímo. Starty jsou plánovány u všech tří interferometrů ve 30. letech, takže si budeme muset ještě tak 10-15 let počkat. Protože by ale reliktní gravitační vlny vidět měly, bude snad čekání stát za to.

A proč vlastně reliktní gravitační vlny chceme a potřebujeme najít? Jak už jsme si řekli, reliktní fotony nás dostanou 380 000 let po vzniku vesmíru, reliktní neutrina 1 sekundu po vzniku kosmu. Ale reliktní gravitační vlny by nám přinesly informace o vesmíru starém jen asi 10^-35 sekundy, tedy mnohem hlouběji než jakékoli částice, fotony či neutrina. Mnoho věcí, které o vesmíru jen odhadujeme bychom věděli jistě. A mohli bychom také definitivně rozhodnout, který kosmologický model vzniku a vývoje kosmu je správný a zda je to opravdu model inflační, který považuje za správný většina odborníků.

3. Proč mají nejvyšší rudý posuv galaxie (14) a ne kvazary (7)?

Tady musím jen lehce opravit, že největší změřený rudý posuv má reliktní záření, asi 1100. Ale chápu samozřejmě, že jsou míněny objekty v kosmu samotném, nikoli reliktní záření. Tato otázka má poměrně jednoduchou odpověď, která souvisí s povahou obou objektů, tedy kvasarů a galaxií. Co jsou to tedy galaxie a kvasary?

Galaxie jsou gravitačně vázanými systémy hvězd, prachu, plynu, temné hmoty či zbytků hvězd. První galaxie se začaly rodit velmi brzy po Velkém třesku z prvotních hustotních a teplotních fluktuací, a to zejména díky přítomnosti temné hmoty, neboť bez ní by se struktury nemohly tak brzy vyvinout do těch forem, jaké pozorujeme. Nejstarší známá galaxie (MoM-z14 – objevil ji Webbův dalekohled) má skutečně rudý posuv 14,44 a je vzdálena 13,51 miliardy světelných let, což znamená, že existovala už ve vesmíru starém 290 milionů let.

Nejstarší známý kvasar UHZ1 objevený díky spolupráci teleskopu Jamese Webba a rentgenové observatoře Chandra má rudý posuv 10,1. Mohli byste si tedy myslet, že leží nějakých 10 miliard světelných let daleko. Ale tak tomu není. Blízké objekty totiž mají dosti nízký rudý posuv, ale od určité vzdálenosti začne jeho hodnota růst podstatně rychleji. Zkrátka závislost není lineární. To znamená, že rudý posuv 10,1 odpovídá vzdálenosti asi 13,2 miliardy světelných let. Kvasar UHZ1 je tak jen o nějakých 300 milionů let mladší než nejvzdálenější známá galaxie.

Kvasar je vlastně také galaxie, ale velmi specifická, jde totiž o aktivní galaxii. Přesněji řečeno je kvasar jen aktivní galaktické jádro. Kolem něj je sice galaxie, ale ta je u většiny kvasarů nerozeznatelná a dokážeme ji vidět jen u několika málo výjimečných kvasarů. Ono aktivní jádro je totiž natolik jasné a generuje tolik energie a záření, že své okolí zcela přesvítí. Jak to dokáže? Má totiž ve svém středu supermasivní černou díru, která má hmotnost v řádu milionů hmot Slunce. Do této díry padá okolní materiál a vytváří akreční disk, v němž probíhají fyzikální procesy, které generují dostatek energie.

V tom, co jsme si právě řekli spočívá i odpověď na výše položenou otázku. Galaxie mají vyšší rudý posuv prostě proto, že galaxie vznikaly brzy po Velkém třesku, a i když byly malé a lišily se od dnešních galaxií, mohly již existovat. Ale aby vznikly kvasary, muselo být splněno několik dalších podmínek. Tak například musely vzniknout dostatečně velké supermasivní černé díry schopné kvasar pohánět a jejich mateřské galaxie musely mít dostatek materiálu k tomu, aby mohly černou díru ve svém středu napájet. A to nějakou dobu trvalo.

Není proto divu, že kvasary mají nižší rudé posuvy. Respektive že nejvzdálenější kvasar má nižší rudý posuv než nejvzdálenější galaxie. Naopak by nás mělo překvapit, kdyby měl kvasar vyšší rudý posuv než nejvzdálenější galaxie. A ano, i vzdálenější galaxie měly zřejmě nějaké superhmotné černé díry. Ale to není jediná podmínka vzniku kvasaru. Ostatně, stačí se podívat i do okolního vesmíru. Známe spoustu, a i hodně velkých, galaxií, které mají supermasivní černé díry, a přesto nejsou kvasary.

4. Kouká se JWST přes okraj Slunce a používá tak gravitační čočku? Nebo ještě lépe přes černou díru? A nejsou pak výsledky zkreslené?

Kosmický teleskop Jamese Webba, vlajková loď kosmické astronomie americké NASA a evropské ESA, je dalekohled pracující v blízké a střední infračervené části spektra. Průměr zrcadla má 6,5 metru a nachází se v blízkosti libračního centra L2 soustavy Slunce-Země, kolem nějž pravidelně obíhá po speciální oběžné dráze. Tento dalekohled je zaměřen na celou řadu věcí. Jeho úkolem je zkoumat nejvzdálenější části našeho vesmíru, pozorovat extrémně vzdálené galaxie, ale i studovat vývoj galaxií v okolním vesmíru, zkoumat vznik a vývoj hvězd nebo planetárních systémů.

Jedním z jeho úkolů je pak studovat i Sluneční soustavu, v čemž již mnohokrát ukázal svou užitečnost. Prohlédl rudou planetu Mars, všechny plynné a ledové obry, tedy Jupiter, Saturn, Uran a Neptun, ale i trpasličí planetu Pluto. Zaměřil se i na planetky, pozoroval třeba soustavu Didymos a Dimorphos, kde se zkoušela planetární ochrana v rámci mise DART. Z nedávné doby vyzdvihněme ještě jeho pozorování mezihvězdné komety 3/I ATLAS nebo objev nového měsíce Uranu.

Nicméně JWST může pozorovat pouze objekty, které jsou od Slunce vzdáleny více než je naše Země. Nikdy se tedy nemůže podívat na Venuši či Merkur, a na Slunce už vůbec ne. Kdybyste to udělal a podařilo se vám to, tak byste způsobil škodu 9,7 miliardy amerických dolarů, protože právě tolik JWST nakonec stál. Webbův teleskop na něco takového není vůbec konstruovaný. Čímž odpovídám na první část otázky. Ne, JWST nemůže pozorovat Slunce a ani nemůže využít Slunce (ani jeho okraj) jako gravitační čočku. Vedlo by to k jeho vážnému poškození. Můžete namítnou, že některé přístroje JWST mají koronograf blokující světlo cílové hvězdy. Ano, ale tyto koronografy jsou určené na slabé a vzdálené hvězdy, nikoli pro nejjasnější hvězdu oblohy.

A co se týče černé díry, tak tu také použít nelze. V našem okolí není žádná černá díra, která by byla dostatečně blízko a byla by tím pádem dostatečně rozměrná úhlově rozměrná a ve správné konfiguraci vůči objektům, které bychom chtěli pozorovat, abychom ji takto mohli využít. Zatím neznáme ani žádnou černou díru, která by byla blíže než 1500 světelných let k nám. Takže na černou díru můžeme zapomenout.

A zatím jsme si ještě nevysvětlili, co to je ta gravitační čočka, ne všichni čtenáři to totiž musí vědět. Tak tedy gravitační čočka je objekt, který má dostatečně silné gravitační pole na to, aby mohl deformovat a zesílit světlo nebo obecně elektromagnetické záření vzdálených objektů. Gravitační čočka musí ležet dosti přesně mezi pozorovatelem a čočkovaným vzdáleným objektem, jinak efekt nefunguje. Jako čočka se nazývá proto, že jev připomíná optické čočky. Rozeznáváme přitom tři druhy gravitačních čoček – silné, slabé a mikročočky. Z fotografií jsou nejvíce známé ty silné, ale uplatnění mají všechny.

Pochopitelně, kdyby se nějaká černá díra vyskytla dostatečně blízko a ve vhodné pozici, mohli bychom ji jako gravitační čočku využít. Jenže taková černá díra už by pro nás mohla být nebezpečná, a navíc očekávat vhodnou konfuguraci nelze. Nadějnější je proto Slunce, které by šlo tímto způsobem využít. Nejlepší efekt by to ovšem mělo, kdybychom vyslali teleskop do vzdálenosti asi 550 astronomických jednotek od Slunce. Připomeňme, že rekord sondy Voyager je asi 170 astronomických jednotek a doletět do této vzdálenosti jí trvalo téměř 50 let.

Pokud tedy chceme Slunce jako gravitační čočku využít, budeme muset výrazně zvýšit rychlost, s jakou dopravujeme sondy a teleskopy po Sluneční soustavě. Jak toho docílit? Ideálně využitím fyzikálních pohonů, což je ale na úplně jiný článek.

Každopádně, kdyby se nám toto podařilo, byla by to velká věc, a to nejen pro vědu, ale i pro techniku, inženýrství a obecně by to byla další vzpruha, že když chceme, dokážeme jako lidé velké věci. A nebojte se, astronomové již s gravitačními čočkami běžně pracují a dokáží s nimi dělat doslova zázraky. Takže kdyby využíval JWST nebo jiný teleskop jako gravitační čočku nějaký blízký objekt jakéhokoli druhu, astronomové by si s tím poradili.

5. Víme, kde se nachází střed vesmíru? A jak daleko od něj jsme?

Tato a podobné otázky se objevují poměrně často. Odpověď na ni je poměrně jednoduchá, a přitom dosti složitá. Otázka totiž vychází z ne zcela správného pochopení moderní kosmologie a vzniku vesmíru. Nejdříve si řekněme, že Velký třesk byl počátkem času i prostoru a vše, co dnes známe existuje právě díky Velkému třesku. Co bylo přes Velkým třeskem nevíme, pokud vůbec něco. Máme nicméně řadu hypotéz, které bych mohl představit, pokud by přišel příhodný dotaz.

Nelze říci, že Velký třesk proběhl kupříkladu v místě nadkupy galaxií v Panně a odtud se prostor a čas šířily do okolí. Velký třesk byl současně všude. Nelze mluvit o tom, že byl nebo začal v konkrétním místě nebo bodě. Velký třesk byl zkrátka všudypřítomný. Od toho okamžiku se prostoročas rozpíná. Velký třesk tedy proběhl všude a dá se říci, že každý bod byl bodem, v němž Velký třesk proběhl.

Ale pozor! To neznamená, že v době Velkého třesku měl vesmír nulovou nebo malou velikost. Vesmír klidně už v té době mohl být nekonečný nebo mohl být obrovský. Jen byl nesmírně horký a hustý. Velký třesk v tomto smyslu znamená spíše začátek nové éry či fázový přechod. Ale hypotézy s nekonečně melou singularitou dnes už většina fyziků nezastává. Spíše se má za to, že už v době, kdy náš vesmír vznikl, byl dosti velký a rozměrný.

Tím pádem je tedy odpovědět, kde je jeho střed, nemožné. Ale i kdyby skutečně na počátku byla singularita, odpovědět na tuto otázku by bylo stejně nemožná. Vesmír má, bez ohledu na velikost, velmi složitou geometrii. Navíc se náš pozorovatelný vesmír nerovná celý vesmír. Jak velký je celý vesmír a jaká je celková geometrie vesmíru nevíme. Už se tímto problémem sice první seriózní výzkumy zaobíraly, ale dobrat se k nějaké věrohodnější odpovědi bude nepochybně trvat ještě dlouho.

Dovolím si tedy otázku rozdělit na dvě. Pokud by otázka zněla, kde je střed pozorovatelného vesmíru, pak by odpověď mohla znít, že je to pro každého pozorovatele individuální. V každém bodě se pozorovateli zdá, že se všechny okolní objekty vzdalují od něj. Obecně je ve středu pozorovatelného vesmíru Země, ale nikoli objektivně, ale jen pro lidstvo. Pro inteligentní druh, který žije u planety obíhající hvězdu Epsilon Eridani bude středem pozorovatelného vesmíru právě tato planeta. A pro pozorovatele v galaxii M31 v Andromedě bude zase středem pozorovatelného vesmíru jeho planeta.

Navíc, každý člověk má ten střed pozorovatelného vesmíru trochu jinde. Samozřejmě jsou v tomto rozdíly minimální, protože největší vzdálenost mezi lidmi je průměr Země (až na výjimky typu astronauté na ISS nebo pilotované lety k Měsíci). Takže já vidím trochu jiný výsek pozorovatelného vesmíru než třeba Ondřej Šamárek z Londýna. Ale ten rozdíl je několik stovek kilometrů, což je v kontextu celého vesmíru nic. Navíc je to ještě ovlivněno pozicí Země kolem Slunce (rozdíl 300 milionů km) a pozicí Země vůči středu Galaxie (rozdíl desítky tisíc světelných let).

Střed pozorovatelného vesmíru je pro každého člověka individuální a dá se říci, že střed pozorovatelného vesmíru je pro mě můj mozek a pro vás váš mozek. To hodně zavání solipsismem, ale jak jsem říkal, platí to pro každého pozorovatele, nejde o objektivní střed vesmíru, ale o střed pozorovatelného vesmíru každého jednotlivého pozorovatele (navíc pozorovatel může být třeba i kosmická sonda).

A kde že je tedy ten objektivní střed vesmíru? Jak jsem už říkal, Velký třesk nebyl explozí a nezačal v jednom bodě, šlo o expanzi prostoročasu, která proběhla všude, což podporuje pozorování reliktního záření nebo velkorozměrová struktura kosmu. Objekty v prostoročasu se od sebe vzájemně vzdalují. Zjednodušeně se dá říci, že každý od každého, podobně jako tečky nakreslené na balonku, který nafukujeme. Byť tato analogie samozřejmě není zcela přesná, neboť v kosmu máme některé gravitačně vázané struktury, jako třeba kupy galaxií, které zůstávají pohromadě.

Zůstaneme-li ještě u analogie balonku. Představme si náš vesmír jako povrch balonku, pak zde žádný střed zkrátka není. Ano, můžete namítnout, že střed existuje, a to uvnitř balonku, v prostoru, kam vdechujeme vzduch. Ale tento prostor pro bytosti na povrchu balonku není přístupný a de facto tedy neexistuje. Stejně tak u našeho vesmíru žádný střed zkrátka neexistuje. Pokud jde tedy o vesmír jako celek a jeho střed v objektivním smyslu slova, pak lze tvrdit, že žádný takový střed neexistuje, a proto nelze ani říci, jak daleko od něj jsme. Nelze totiž měřit vzdálenost od něčeho, co neexistuje.

Závěr

Dostali jsme se tedy na závěr prvního dílu našeho nového volného seriálu otázek a odpovědí z kosmologie. Nakonec jsem se rozhodl, že nechci, aby měl každý díl tohoto volného seriálu 10 nebo 12 stran. V tomto případě využiji toho, že v tomto případě, na rozdíl od článků na jediné téma, není žádný problém rozdělení textu na více částí a raději omezím rozsah každého dílu na 5 odpovědí. V dohledné době by tak mohly vyjít články číslo dva a tři, jelikož na ně mám již připraveny otázky. A když budete psát další otázky, dostanete další díly.

Zdroje

• NASA JWST: https://science.nasa.gov/mission/webb/

Zdroje obrázků

• https://www.cam.ac.uk/sites/default/files/styles/content-885×432/public/news/research/news/stsci-01hz08fhg5g8q9ddgcsdd74wtj-2-dp.jpg?itok=TaZKPMg9
• https://reddwarf.co.uk/episodes/whitehole/white-hole.jpg
• http://pm1.narvii.com/6966/81aacfac179694401738b99e03c22c8c14671a1cr1-1280-720v2_uhq.jpg
• https://wp-assets.futurism.com/2013/12/White-Hole.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/61/White_hole_artistic_recreation-bpk.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/PSR_B1913%2B16_period_shift_graph.svg/1200px-PSR_B1913%2B16_period_shift_graph.svg.png
• https://briankoberlein.com/blog/its-not-nothing/modes.png
• https://images.www.caltech.edu/main/images/JBock-BICEP2-NEWS-WEB.max-1400×800.jpg
• https://tas-static.thalesaleniaspace.com/cms/public/thales_images/lisa-mission-c-ohb.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e1/MoM-z14_Naidu_et_al._2025.png
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/NASA_Telescopes_Discover_Record-Breaking_Black_Hole_%28pandora-cluster-nircam-image%29.jpg
• https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/06/webb-flickr-25003831358-97389ca971-4k-jpg.webp?w=1536
• https://cdn.esawebb.org/archives/images/screen/weic2507a.jpg
• https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/y6hzD8Zxx46xRMLsmxVogJ.jpg
• https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/rz7mB25KvqxoTuiKocrESH-1200-80.jpg
• https://www.aldebaran.cz/bulletin/2015_11/vision.png
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Bartolomeu_Velho_1568.jpg
• https://www.astronomy.com/wp-content/uploads/2023/07/ASY-SK0823_02.png