Vesmírem myslíme veškerou hmotu a energii která existovala, existuje a existovat bude. Vesmír představuje pro lidstvo nepředstavitelně velký a také prázdný prostor, který ani není možné zcela prozkoumat. Náš pohled na vesmír se vyvíjí společně s námi a to hlavně podle toho, jak moc se snažíme proniknout do všech jeho koutů. Někteří z vás si asi myslí, že o vesmíru nevíme nic.. já však tvrdím, že už teď toho víme mnoho, a že se to pravé dobývání vesmíru teprve rozjíždí. Je přeci fantastické moci se zabývat naší minulostí a minulostí celého vesmíru. A vesmír nám v tomto ohledu nabízí opravdu neuvěřitelnou podívanou. Podívejte se třeba na atom. Atomy, ze kterých se skládají naše těla, vznikly díky jaderným reakcím uvnitř hvězd. Původ všech lidí na naší planetě a snad i všech případných mimozemských bytostí je tedy ve hvězdách a my tak samotnému vesmíru vděčíme za to, že zde můžeme být a přemýšlet - využijme náš čas k pochopení nebo alespoň nahlédnutí do toho, jak vesmír funguje.

 

 

Tento článek doprovázený celou řadou obrázků vás zavede do prostoru kolem nás. Ukáže vám, co se kolem nás nachází a kde se ve vesmíru nacházíme my samotní.  Upozorní vás na to, že nežijete jen na nějaké planetě, která naštěstí není placatá, ale že žijete ve vesmíru - a že jste jeho naprosto zanedbatelnou součástí. Pomůže vám, udělat si správnou představu o světě, ve kterém žijete. Světě, kterému říkáme vesmír.

 

 

Nacházíme se na planetě Zemi. Je to planeta velice vzácná, protože je to jediná, o které víme, že hostí na svém povrchu život. Zatím jsme nenašli ani stopu po životě na jiném světě, a tak se asi o naše hlubší postavení ve vesmíru příliš nezajímáme a vnímáme jako svět pouze tu část vesmíru, "kde se něco děje". Prostor kolem nás je však tak obrovský, že je skoro nemožné, aby v nějaké jeho části nerozkvetl další život. Už jen z hlediska pravděpodobnosti by šlo o neuvěřitelné plýtvání prostorem a také časem. Vydejme se na cestu hluboko do vesmíru a poznávejme vzdálenosti tak ohromné, že i kdybychom mohli cestovat rychlostí světla, trvalo by nám hodiny, měsíce, tisíce ba i miliardy let, než bychom je urazili.

 

zdroj: mashable.com
 

Cesta ze Země na Měsíc by nám rychlostí světla trvala jen asi jednu vteřinu - můžeme tedy říct, že Měsíc je od Země vzdálen asi jednu světelnou vteřinu. Když letí světlo z povrchu Slunce k Zemi, trvá mu cesta asi 8,31 minut, což je vzdálenost asi 500krát větší než vzdálenost Země-Měsíc. Průměrná vzdálenost mezi Slunem a Zemí (zhruba 150 milionů km) je definována jako 1 AU (jedna astronomická jednotka). Vzdálenost k jiným objektům sluneční soustavy se pak většinou udává právě v násobcích této šikovné jednotky. Pokud bychom vylétli ze sluneční soustavy ven, spatřili bychom asi něco takového:

 

Jediné, co ještě dokážeme obře identifikovat, je nejjasnější a nejzářivější hvězda v okolí - Slunce. Všechno ostatní včetně Jupitera, nespočtu asteroidů a komet - ba i naší planety, je již ztraceno ve vesmírné prázdnotě. A to jsme teprve vykročili do mezihvězdném prostoru. Nikdo přesně neví, z čeho se skládá, ví se jen, že zde již nenajdeme ani stopu po slunečním větru. Zato se nám zde nabízí úchvatný výhled na hvězdnou oblohu. Vzdálenost mezi hvězdami měříme ve světelných rocích. Nejbližší hvězda, Proxima Centauri, je od Slunce vzdálena asi 4 světelné roky. Pokud bychom ji mohli ze severní polokoule pozorovat, vždy bychom ji viděli o čtyři roky starší, než v současnosti je. Její světlo k nám (narozdíl od světla se Slunce) letí asi 260 000krát déle. A to je to nejbližší hvězda.. Pro představu jen dodám, že hvězda Zosma (ta jasná hvězda nalevo) je od nás vzdálena zhruba 60 světelných let.

 

 

 

Nyní se vydáme na cestu daleko od všech hvězd, které zde vidíme. Vystoupáme pryč od ohromného shluku všech hvězd, které vidíme. Naskytne se nám neobyčejný pohled.. poprvé spatříme naši vlastní Galaxii. O naší galaxii a jejím tvaru toho mnoho nevíme. Dobře známe jen její nepatrnou část -blízké okolí sluneční soustavy. Domníváme se však, že naše Galaxie je velká spirální galaxie s příčkou typu SBc (tedy typ s hodně rozvinutými rameny) o průměru zhruba 100 tisíc světelných let, která obsahuje 200 – 400 miliard hvězd a několikrát víc planet různého typu. Známe nejrůznější detaily Mléčné dráhy, její historii a také nenasytnou supermasivní černou díru v jejím centru, ale o ní jako o struktuře toho víme jen málo. Je to trochu děsivé, že jako obyvatelé tohoto nesmírně velkého vesmírného ostrova, vlastně ani nevíme, jak vypadá. Nevíme a asi ještě hodně dlouho se ani nedozvíme, jak Mléčnou dráhu vnímají pozorovatelé odjinud. Její současný vzhled by ale  mohl vypadat nějak takto:

 


 

Je přirozené, že žádný obyvatel snad kterékoli galaxie ve vesmíru nemá o jeho galaxii o moc větší představy než my o té naší, tedy alespoň do doby, než vyrazí do mezigalaktického prostoru. Díky pozorování ostatních vzdálených galaxií, které jsou orientovány pod různými úhly, můžeme usuzovat, že naše Galaxie je téměř plochý disky s výraznou výdutí uprostřed - galaktickým jádrem. Disk naší galaxie má průměr asi 100 000 světelných let, ale tenký je asi jen 1000 světelných let. Díky mapování Mléčné dráhy pak v druhé polovině dvacátého století objevena její spirálová struktura, kterou tvoří jednotlivá ramena tvaru logaritmických spirál. Následující ilustrace zobrazuje pohled na spirální ramena v našem bezprostředním okolí (žlutě), blízké a známé hvězdy (modře) a blízké mlhoviny vyskytující se výhradně uvnitř spirálních ramen (červeně). Všimněte si bílého měřítka v horní části, zachycující vzdálenost 1000 světelných let.

 

V mapování Mléčné dráhy se dnes pokračuje s neustále se zvyšující přesností - a například sonda Gaia, kterou vyslala evropská kosmická agentura ESA, má nyní za úkol vytvořit první 3D mapu Mléčné dráhy (s ohledem na čas to bude dokonce 4D mapa). Gaia bude podrobně monitorovat nejméně miliardu hvězd, a protože bude obíhat kolem Slunce, bude se postupem času měnit i úhel naměřený na opakovaných fotografiích jednotlivých hvězd. Tímto způsobem bude Gaia měřit vzdálenosti ke hvězdám a vědci pak budou schopni složit první mapu naší galaxie. Prozatím se tedy musíme spokojit s ilustracemi jako je tato:

 

 

Střed Mléčné dráhy leží přibližně 26 400 světelných let od nás směrem k souhvězdí Střelce (Sagittarius). V tomto středu se nejspíš nachází supermasivní černá díra. Její celková hmotnost je asi milionkrát větší, než je hmotnost Slunce. Mléčnou dráhu navíc doplňují dvě ohromné struktury podobné bublinám - obě s průměrem asi 25 000 světelných let. Jedno z možných vysvětlení, jak tyto bubliny vznikly, je, že je mají na svědomí právě výtrysky ze supermasivní černé díry ve středu naší galaxie. Podobné výtrysky již byly pozorovány v jiných galaxiích - vznikají při pohlcování hmoty černou dírou, a tak tuto domněnku podporují. Naši galaxii dále (patrně) obklopuje galaktické halo - kulovitý shluk hmoty, který je ovšem velmi těžký zpozorovat. Naši galaxii však obklopují ještě další struktury - satelitní galaxie a galaxie Místní skupiny galaxií.

 

 

Když nahlížíme do kosmického prostoru, zjišťujeme, že galaxie v něm nejsou stejnoměrně rozptýleny - shlukují se do systémů či skupin. Skupina, ve které se nachází naše galaxie, se nazývá Místní skupina galaxií. Je tvořena jen asi 25 členy rozprostřenými napříč tří milionů světelných let a je tedy poměrně řídká. Naší Galaxii obklopuje hned několik tzv. trpasličích galaxií. Ty obsahují "jen" několik desítek milionů hvězd (což je bezvýznamné při porovnání s počtem hvězd v Mléčné dráze). Největšími členy Místní skupiny galaxií jsou tři velké galaxie - Mléčná dráha, galaxie M31 v Andromedě a galaxie M33 v Trojúhelníku. Obě zmíněné galaxie zároveň patří mezi nejvzdálenější objekty, jaké můžeme pozorovat pouhým okem.

 

Budeme-li se dále vzdalovat, uvidíme, že se vesmírná struktura pozvolna mění v důmyslně propletenou pavučinu. Galaxie se zde shlukují do ještě větších shluků - kup a nadkup. Dominantní nadkupou v naší blízkosti je nadkupa galaxií v souhvězdí Kentaura. Je to ten velký chomáček hvězd uprostřed.

 

 

Ještě větší blízká kupa je kupa galaxií v Panně (Virgo Supercluster), která soustřeďuje několik stovek galaxií. Druhá nejbohatší kupa v této části vesmíru je kupa galaxií v Peci (Fornax cluster), která ale není tak bohatá, jako kupa galaxií v Panně. Na ilustraci jsou znázorněny pouze jasné galaxie. 

 

 
 

Na dalším obrázku pak najdeme mapu vesmírného okolí v dosahu 500 milionů světelných let od nás. Mapa zachycuje většinu galaktických nadkup, které obklopují nadkupu galaxií v Panně. Tyto nadkupy nejsou ve vesmíru izolované, ale společně s množstvím dalších menších uskupení galaxií vytváří něco jako pavučinu, která se táhne různými směry v jinak téměř prázdném prostoru. Celá tato mapa představuje asi 7% z celkového průměru viditelného vesmíru. Jednotlivé galaxie jsou však příliš malé na to, aby byly na této mapě znázorněny, a tak každý drobounký pixel představuje celou skupinu galaxií.

 

 

Ještě hlubší pohled na naše vesmírné okolí nabídl dlouhodobý výzkum galaxií. Zjistilo se, že všechny galaxie jakoby plují vesmírnými  proudy k několika místům - atraktorům. Astronomové tedy vzali všechny blízké galaxie, které plují ke stejnému atraktoru a pojmenovali celou oblast Laniakea. Jde o zatím největší skutečnou mapu vesmíru, kterou jsme kdy vytvořili. Každý pixel znázorňuje jednu galaxii, přičemž modrá tečka je naše galaxie a výrazná červená oblast nad ní je Nadkupa galaxií v Panně, o které jsme se před chvílí bavili. Bílé čáry pak ukazují směr pohybu galaxií směrem k Velkému atraktoru. Laniakea je ohraničena oranžovou smyčkou.

 

zdroj: R. Brent Tully (U. Hawaiiet al., SDvision, DP, CEA/Saclay

 

 

Galaxie a kupy galaxií nejsou z tohoto pohledu ve vesmíru rozmístěny nijak pravidelně. Pokud se ale vzdálíme ještě víc, začne nám vesmír připadat vcelku jednolitý. Putujeme-li ještě dál v naší cestě do hlubin vesmíru, narazíme na hranici. Není to však okraj vesmíru, ale hranice vesmíru, který můžeme pozorovat. Pozorovatelný vesmír má poloměr okolo 15 miliard světelných let. Světlo z objektů, které jsou mnohem dále, zatím nemělo dostatek času k nám doletět.

 

 

Každý z nás je tedy uprostřed svého vlastního pozorovatelného vesmíru o poloměru okolo 15 miliard světelných let. Ukazuje se, že jednotlivé galaxie (a nejspíš i další velké struktury) se od sebe vlivem neznámé síly vzdalují a to rychleji a rychleji. Tato záhadná síla se nazývá temná energie - o té se můžete dozvědět víc zas v jiné rubrice. :)

Zajímá vás vesmír ? Přidejte se k mé skupině na facebooku.