Wiek wszechświata obraz główny

Technologia

26.10.2021 14:13

Jaki jest wiek wszechświata? Jak go obliczono? Co o nim wiemy?

Kosmos Nauka
13
0
16
3 lata temu
Jaki jest wiek wszechświata? Jak go obliczono? Co o nim wiemy?
13
0
16
13
0

Zgodnie z najnowszymi badaniami, wiek Wszechświata, czyli czas, który upłynął od Wielkiego Wybuchu, to 13,82 miliarda lat. W jaki sposób został on wyznaczony?

Ile wynosi wiek Wszechświata?

Szacowany wiek wszechświata według stanu wiedzy z 2021 roku wynosi 13,82 miliarda lat. Jest to czas, liczony od momentu Wielkiego Wybuchu do chwili obecnej. Zagadnienie to jest jednak bardziej skomplikowane niż mogłoby się wydawać, natomiast sami badacze wciąż nie mają stuprocentowej pewności, czy wiek ten nie ulegnie znacznym korektom w przyszłości.

Historia badań nad wiekiem Wszechświata

Przybliżony wiek Wszechświata zmieniał się wraz z postępem badań. Kreacjoniści uparcie twierdzą, że Ziemia została stworzona kilka tysięcy lat temu — szacuje się, że w taką wersję wierzy nawet 40% Amerykanów. Oczywiście nietrudno sobie wyobrazić, że omnipotentny Bóg mógłby w świeżo powstałej ziemi umieścić liczące miliony lat skamieniałości, a na niebie „zawiesić” gwiazdy w różnych stadiach rozwoju. Okazuje się jednak, że badany metodami naukowymi wiek Wszechświata jest znacznie odleglejszy.

wiek wszechświata - Kosmiczne promieniowanie tła
Mapa kosmicznego promieniowania tła, stworzona na podstawie danych zebranych przez satelitę Plancka

Jeszcze do początków XX wieku naukowcy wierzyli, że kosmos ma od kilku milionów do kilku miliardów lat. Ścierano ze sobą różne koncepcje, przede wszystkim jednak bazując na modelu zakładającym stałość i niezmienność przestrzeni. Przełom w określaniu, ile wynosi wiek Wszechświata, zapewnił swoją teorią względności Albert Einstein. W 1917 roku opublikował oparty na niej model kosmologiczny, który stał się podstawą dalszych badań. W 1929 roku Slipher i Hubble stwierdzili przesunięcie ku czerwieni galaktyk, tym większe, im dalej się znajdowały.

Pierwszy w miarę dokładny wiek wszechświata określił w 1958 roku Allan Sandage. Ponieważ jednak ówczesne modele wskazywały, że najstarsze gwiazdy miałyby mieć około 25 miliardów lat, sam nie uwierzył w swoje wyniki i zaproponował modyfikację użytych metod. W latach 90. XX wieku wystąpił w kosmologii tzw. age crisis. Wiek ciał niebieskich określany na 13-18 miliardów lat stawiał pod znakiem zapytania wiek Wszechświata. Obliczenia wykazywały bowiem, że ma on około 10 miliardów lat.

Misja mająca na celu zbadanie wieku Wszechświata rozpoczęła się w 2001 roku. Satelita WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) określił go na 13,75 ± 0,11 miliarda lat. Po zakończeniu pracy przez WMAP jego zadania przejął satelita Planck, monitorujący mikrofalowe promieniowanie tła. Jak oszacowano, wiek Wszechświata mierzony w ten sposób to 13,82 miliarda lat, co od czasu ogłoszenia tej wartości w 2013 roku pozostaje obowiązującą liczbą. Co istotne, zgadza się to z wiekiem najstarszych znanych gwiazd.

Jak naukowcy obliczyli wiek Wszechświata?

Jedna z metod określenia, jak stary jest kosmos (szczególnie chętnie używana w połowie XX wieku) to prawo Hubble’a. Wiek Wszechświata ustala się w niej na podstawie parametru Hubble’a określającego przyrost prędkości ucieczki galaktyk wraz z odległością od Ziemi. Jego obecnie przyjmowana wartość to 69 km/s/Mpc, co przekłada się na wynoszący około 14,5 miliarda lat wiek Wszechświata. Najnowsze badania wykorzystują jednak inne metody ze względu na dużą niepewność określania przyspieszenia galaktyk.

Mikrofalowe promieniowanie tła to relikt po wczesnym kosmosie, datowany na kilkaset tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Jak obliczyć wiek Wszechświata na tej podstawie, pokazały misje satelitarne WMAP i Planck. Mapowanie zmienności temperatur promienia tła pozwala wyznaczyć parametry kosmologiczne, na podstawie których określa się wiek Wszechświata. Zgodnie z modelem standardowym, tak pomierzony kosmos składa się w 4,9% z materii barionowej, 26,8% ciemnej materii i 68,3% ciemnej energii, z czego wynika wiek 13,82 mld lat.

Sprawdź też: Biały karzeł, czyli czym zostaje gwiazda po śmierci?

Co istotne, model standardowy opiera się w dużej mierze na istnieniu cząstek, których występowania jeszcze nie dowiedziono na drodze eksperymentów. O ile materia barionowa to atomy (budujące wszystkie obiekty w kosmosie) oraz fotony, o tyle ciemna materia oddziałuje z nią wyłącznie grawitacyjnie, nie emitując ani nie odbijając promieniowania elektromagnetycznego. Ciemna energia z kolei wypełnia pozostałą przestrzeń, wywierając ciśnienie powodujące ekspansję kosmosu.

Wyniki badań przeprowadzanych przez astronomów w ostatnich latach zdają się potwierdzać prawdziwość modelu standardowego. Wciąż jednak, przede wszystkim ze względu na trudności w przeprowadzaniu obserwacji spowodowane brakiem odpowiednich metod i instrumentów, brakuje niezbitych dowodów istnienia ciemnej materii i energii. Co szczególnie istotne, proponowane hipotezy alternatywne nie powodują zmiany obliczonego wieku Wszechświata.

wiek wszechświata i najstarsza znana gwiazda
HD 140283 to jeden z najstarszych obiektów znanych nam we Wszechświecie. Z racji swojego wieku, zwana jest także gwiazdą Matuzalemem

HD 140283 – najstarsza znana współcześnie gwiazda

HD 140283 to niewidoczny gołym okiem (ale możliwy do zaobserwowania przez lornetkę) podolbrzym, znajdujący się w gwiazdozbiorze Wagi. Nazywany „gwiazdą Matuzalemem” obiekt uznaje się za najstarszy (lub jeden z najstarszych) w znanym Wszechświecie. Jej wiek określa się na 14,46 ± 0,8 mld lat, co w granicach błędu jest zgodne z szacunkami wieku Wszechświata. Jej wyróżnikiem jest niezwykle niska metaliczność, wskazująca, że gwiazda narodziła się tuż po Wielkim Wybuchu.

W połowie października 2021 roku astronomowie ogłosili odkrycie prawdopodobnie jeszcze starszej gwiazdy. Choć trudno jest dokładnie określić wiek obiektu oznaczonego jako AS0039, ponieważ prawdopodobnie powstał on w wyniku wybuchu innej gwiazdy, wyróżnia się rekordowo niską metalicznością. Jest to o tyle istotne, że cięższe pierwiastki, w tym metale, powstawały wraz z upływem czasu od Wielkiego Wybuchu. Oznacza to, że gwiazda składająca się wyłącznie z wodoru i helu byłaby reliktem bardzo zbliżonym do początku wszechświata.

Dokładne określenie wieku Wszechświata nie jest łatwym zadaniem. Potrzebna jest do tego sprawdzona teoria i wyjątkowo precyzyjne instrumenty pomiarowe. Rozwój nauki skutkował sporymi zmianami tego oszacowania. Co ciekawe, ze względu na niezgodność modeli zdarza się, że wiek niektórych gwiazd określany jest na większy niż Wszechświata. Ma to jednak związek z dużą niepewnością stosowanych metod i nie podważa przyjmowanej wartości mówiącej, że od Wielkiego Wybuchu upłynęło 13,82 miliarda lat.

Źródło obrazu głównego: newscientist.com

13
0

Podziel się:

Komentarze (16)

Wiek wszechświata a rozmiar wszechświata to dwie różne sprawy. Szacunki mówią o rozmiarze 23 bilionów lat świetlnych. Tylko minimalna część z tego jest dostępna naszym obserwacjom (około 46 mld lat świetnych). Dawałoby to 0,0000008% z całości.

Myślę że Wszechświat może być starszy. Po pierwsze: światło niektórych gwiazd mogło jeszcze nie dotrzeć do nas i dotrze np. za miliard lat. Po drugie: bardzo możliwe że niektóre ciała niebieskie zasłaniają fragment nieba przez co nie widzimy co jest za nimi. Może za jakąś jasną gwiazdą czy galaktyką skrywa się o wiele starszy i odleglejszy obiekt?

patrzę na północ- gwiazda 13mld lat śwtl.patrzę na południe i to samo.No to mam w sumie 26 mld.
n i e k u m a m

Patrzę na te komentarze i ręce opadają.

Rozumiem że wg paru baranów jakiś bożek ma więcej sensu niż możę i pośrednie ale jednak dowody?

Brak krytycyzmu u naukowców jest zadziwiający. Jak można wnioskować coś na podstawie obrazu na temat źródła dziwne poza tym, że te obrazy nie interferują i się nawzajem nie zlewają. Umieszczę 10 tyś żarówek jedna obok drugiej i za drugą w kupie i założę się, że żaden naukowiec z odległości chociażby 10 km nie policzy ile jest tych żarówek, z jakiej są firmy i jak się tam znalazły oraz jak są przymocowane, aha – i ile maja lat (a raczej godzin) oraz jak długo już świeca.. A jeżeli tak to po co te bajki o wszechświecie. To co można zweryfikować staje się dla badacza niezwykle trudne a wręcz niemożliwe.

Można tworzyć dowolne teorie na ten temat i żadna nie będzie weryfikowalna doświadczalnie z uwagi na rozmiary wszechświata. A jeśli nie można czegoś zweryfikować to można sobie dowolnie wymyślać co komu do głowy przyjdzie, byle by miał mądrą minę i dostatecznie dużą liczbę stronników z takimi samymi minami i tytułami naukowymi oczywiście które sami sobie nadają.

Pewne rzeczy można w przybliżeniu zbadać ale mówienie co było miljardy lat temu np wielki wybuch to już odjechane teorie. My wiemy tylko to co widzimy tu i teraz a może np w przeszłości roszezanie się przeszczeni wyglądało inaczej a może w przyszłości zacznie się cofać.Mówiac że wszechświat ma 13 miliardów lat to brzmi jakbyśmy zakładali że dalej po za obserwowalnym wszechświatem już nic nie ma.

Obecnie widzimy gwiady 13.82 lat świtlnych a gdyby ustawić teleskop właśnie w tej granicy to co zobaczymy ? następne 13.82 lata św.

Ktoś tu pisze, że pytanie o to skąd się wzięły prawa fizyki jest tak samo głupie jak pytanie skąd się wzięła matematyka. Mam prośbę: możesz rozwinąć ten temat ? Mówię bardzo poważnie

Najlepsze w tym wszystkim jest to że dalej są ludzie którzy wierzą w faceta chcącego po wodzie…

Pytanie skąd się wzięły prawa fizyki jest tak głupie jak pytanie skąd się wzięła matematyka. Opieramy się póki co na tym co wydedukowaliśmy i nazwaliśmy. To nasz dorobek intelektualny jako człowieka.

Czytam i oczom nie wierzę. A którzy to kreacjoniści twierdzą że a jZiemia ma kilka tysięcy lat ? AK to jest że najstarsza gwiazda ma około 14 mld lat a wszechświat ma też 14 mld lat ? Licząc od Wielkiego Wybuchu oczywiście. To jak to jest ? Wielkie bum i od razu gwiazda ? A co było przed Wielkim Bum albo inaczej skąd się wzięło wielkie bum? I skąd wzięły się Prawa Fizyki ?

Bardzo ciekawy artykuł. Piękno nauki jest w tym, że otwarcie mówi, że są to szacunkowe dane i nie ma jeszcze pełnej odpowiedzi na pytanie „ile lat ma wszechświat”, dopóki nie zdobędzie dowodów na potwierdzenie bądź obalenie obecnie przyjętej teorii. Z niecierpliwością czekam na dalszy rozwój astronomii i być może kiedyś, za wiele lat, uda się wytłumaczyć kiedy powstał wszechświat!

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *