Temat: Wszechświat.

Gwiazdy na niebie należą do naszej galaktyki, którą jest Droga Mleczna. Emitowane przez nie światło
biegnie do Ziemi kilkadziesiąt tysięcy lat z jej najdalszych punktów. Jednak Wszechświat jest o wiele
większy. Przyjmuje się, że znajduje się w nim, co najmniej 100 mld galaktyk. Astronomowie nauczyli
się wyznaczać odległości do nich. Obserwując odległe galaktyki stwierdzono, że oddalają się od nas.

Im dalej znajduje się galaktyka, tym szybciej się oddala – dwa razy dalsza galaktyka oddala się dwa
razy szybciej.

Zjawisko to jest związane z rozszerzającym się Wszechświatem. Zjawisko to nie zachodzi tylko dla
naszej galaktyki. Z dowolnego punktu Wszechświata wygląda tak samo, że dalsze obiekty oddalają się
z większą prędkością.

Skoro już wiemy, że Wszechświat się poszerza, to kiedyś musiał być mniejszy. Zakłada się, że
początkiem był Wielki wybuch, który miał miejsce około 14 mld lat temu.

Zakłada się, że na początku cały Wszechświat znajdował się w jednym punkcie w postaci energii.
Ułamek sekundy po Wielkim Wybuchu świat był bardzo gęsty, a jego temperatura była wielokrotnie
większa niż miliardy miliardów stopni Celsjusza. Po milionowej części sekundy materia zaczęła
stygnąć i pojawiły się warunki do powstania protonów i neutronów. Po następnym okresie trwającym
ponad minutę protony i neutrony zaczęły się łączyć ze sobą, tworząc jądra helu i litu. Oczywiście jądra
wodoru już istniały, bo składają się z jednego protonu. Temperatura dalej spadała i zakończył się
proces syntezy jąder na tym etapie. Oznacza to, że stygnący wszechświat w początkowym okresie
wypełniały tylko trzy pierwiastki: wodór, hel i lit. Atomy powstały około 300 tys. lat później. W
następnym okresie pod wpływem siły grawitacji następowały lokalne zagęszczenia materii, które
przekształciły się w galaktyki, w których powstały gwiazdy. Na tym etapie w gwiazdach zachodziły
dalsze reakcje termojądrowe, które doprowadziły do powstania kolejnych pierwiastków. Obecny
wszechświat znajduje się w erze gwiazd i galaktyk, w której powstają i umierają gwiazdy.

Ze szczątków niektórych gwiazd, które zakończyły swoje życie przez wybuch, powstają następne,
wokół których mogą powstać układy planetarne, takie jak Układ Słoneczny. Są miejsca we
wszechświecie gdzie w dalszym ciągu powstają nowe gwiazdy i układy planetarne.

Pierwsze planety poza Układem Słonecznym zostały odkryte przez polskiego astronoma Aleksandra
Wolszczana w 1992 roku. Są to planety oddalone od Ziemi o 1500 lat świetlnych, które krążą wokół
pulsara (bardzo gęsta gwiazda neutronowa). Do dnia dzisiejszego odkryto 859 planet
pozasłonecznych. W pierwszym okresie było to domena polskich astronomów.

Kolejne położenia planety Fomalhaut b w latach 2004-2012 (wstawka na tle dysku pyłowego wokół
gwiazdy Fomalhaut) sfotografowanej przy pomocy Teleskopu Hubble'a.

Cztery planety krążące wokół gwiazdy HR 8799, sfotografowane za pomocą Teleskopów Kecka

Do dnia dzisiejszego wszechświat się poszerza. Najdalsze obiekty oddalają się od nas z prędkością nie
dużo mniejszą od prędkości światła. Jeżeli patrzymy na przykład na galaktykę, która jest w odległości
10 mld lat świetlnych, to widzimy ją taką, jaka była 10 mld lat temu, czyli na początku ery gwiazd i
galaktyk. Najnowocześniejsze współczesne teleskopy pozwalają na takie obserwacje.

Model poszerzającego się wszechświata od Wielkiego wybuchu.

Jeżeli chodzi o dalsze losy wszechświata, to jest kilka hipotez.

Jedna z nich zakłada, że wszechświat będzie się poszerzał w nieskończoność i to coraz szybciej. Inna
zakłada, że po jakimś czasie wyhamuje i zacznie się kurczyć dochodząc do stanu początkowego żeby
wszystko się znowu powtórzyło. Jeszcze inna hipoteza, wielkiego chłodu zakłada, że cała materia
skupi się w czarnych dziurach, które nie emitują żadnego promieniowania, czyli energii i tak
pozostanie do końca.

Podsumowanie

Galaktyki oddalają się od siebie wzajemnie. Im dalsza galaktyka, tym szybciej się oddala.

Oddalanie się galaktyk jest skutkiem rozszerzania się Wszechświata.

Rozszerzanie się Wszechświata rozpoczęło się około 14 mld lat temu. Zapoczątkował je
Wielki Wybuch. Chwilę później Wszechświat był niezwykle gęsty i gorący. Potem, w miarę jak
się rozszerzał, stawał się coraz chłodniejszy.

Wodór oraz pewna ilość helu i litu powstały podczas Wielkiego Wybuchu, pierwiastki cięższe
od litu powstały we wnętrzach gwiazd w procesach syntezy termojądrowej, a pierwiastki
cięższe od żelaza powstały głównie podczas wybuchów supernowych.

Kosmiczny teleskop Hubble’a krążący wokół Ziemi po orbicie od 1990 roku.

Teleskopy Kecka znajdują się na Hawajach na wysokości 4145 m. n. p. m. Każdy o średnicy 100
metrów. Lustro składa się z 36 mniejszych luster.