Astronómom sa podarilo pozorovať dilatáciu času v ranom kozme. Ukázalo sa, že pozorované udalosti bežali až 5-krát pomalšie kvôli spôsobu, akým sa rozpína vesmíre. Na tému upozornil portál TheGuardian.

Dilatácia času

Vzhľadom na pozoruhodný vplyv rýchlosti na plynutie času sa vedcom v novej štúdii publikovanej v žurnále Nature Astronomy podarilo vôbec po prvýkrát spozorovať dilatáciu času v období, keď mal vesmír zhruba desatinu svojho súčasného veku.

„Vidíme, že veci sa menia 5-krát pomalšie ako dnes,“ uvádza jeden z autorov Geraint Lewis. „Je to ako pozerať spomalený film“.

Vďaka Einsteinovým teóriám astronómovia vedia, že prastaré kozmické udalosti sa pre naše oči odohrávajú omnoho pomalšie, ako deje pozorované v súčasnom vesmíre. Tento efekt, známy aj ako dilatácia času, je poháňaný expanziou vesmíru.

Čas je pojem relatívny. Pred relativistickou fyzikou Alberta Einsteina sa časom a priestorom zaobchádzalo ako s oddelenými rozmermi. Einstein však spojil čas a priestor a ukázal, že ak ľudia cestujú rozličnými rýchlosťami, namerajú odlišné časy.

Dilatácia času je experimentálne overený poznatok špeciálnej teórie relativity, ktorý platí pre všetky objekty, ktoré sa vzhľadom na pozorovateľa pohybujú veľkou rýchlosťou, alebo sa nachádzajú v silnom gravitačnom poli.

Už dlhé roky to potvrdzujú aj mnohé laboratórne experimenty. Ten najpresnejší z nich sa pritom odohral iba minulý rok.

Najnovšie sa dilatáciu času podarilo konečne pozorovať aj v ranom vesmíre, a to pri pozorovaní fluktuácii extrémne jasných galaxií nazývaných aj kvazary. Ide doposiaľ o najvzdialenejšie miesto, kde sme dokázali pozorovať dilatáciu času, pričom tieto pozorovania odhalili, že kvazary sú v súlade nie len so štandardným modelom kozmológie, ale pri ich pozorovaní musíme brať do úvahy aj dilatáciu času, píše portál ScienceAlert.

„Pri pohľade späť do doby, keď bol vesmír starý len niečo málo cez miliardu rokov, vidíme, že čas plynie päťkrát pomalšie,“ vysvetľuje Lewis. „Ak by sme sa v tom čase nachádzali v ranom vesmíre, jedna sekunda by sa zdala ako jedna sekunda – ale z našej súčasnej pozície, ktorá je vzdialená viac než 12 miliárd rokov do budúcnosti, sa zdá, že čas sa v ranom vesmíre vlečie.“

Hoci v našom každodennom živote to nedokážeme pozorovať, pri pohľade do vesmíru vieme, že svetlo, ktoré k nám cestuje z veľkej vzdialenosti sa vďaka rozpínaniu priestoru naťahuje a posúva k červeným vlnovým dĺžkam – Doplerov efekt (zmena vlnovej dĺžky a teda frekvencie elektromagnetických alebo akustických vĺn vyvolaná relatívnym pohybom zdroja a pozorovateľa). Svojim spôsobom sa teda naťahuje aj čas. Ak vzdialený objekt „zabliká“ raz za sekundu, expanzia vesmíru spôsobí, že kým sa dostanú sem na Zem, tak medzi zábleskmi uplynie viac než jedna sekunda.

Nové pozorovania starovekých kvazarov

Už v minulosti sa podarilo pozorovať dilatáciu času pri výbuchoch supernov nachádzajúcich sa zhruba v polovici pozorovateľného vesmíru. Kvazary sú však úplne odlišné telesá (ide o extrémne aktívne supermasívne čierne diery v centrách galaxií, ktoré vyžarujú do vesmíru extrémne silnú radiáciu) a nachádzajú sa v tých vzdialenejších kútoch vesmíru.

Autori novej štúdie sledovali 190 kvazarov, ktoré pochádzali z obdobia pred 2,45 až 12,7 miliardami rokov (Veľký tresk sa odohral pred 13,8 miliardármi rokov). Údaje o týchto kvazaroch boli zaznamenané v priebehu dvoch desaťročí, pričom každý kvazar bol pozorovaný zhruba 200-krát.

Vďaka tomu sa vedcom podarilo urobiť rekonštrukciu ich fluktuácií/variability, čo zasa umožnilo pozorovať, že tieto kvazary „blikajú“ spomaleným spôsobom v porovnaní s mladšími kvazarmi.