Pár milliárd éve az univerzum narancssárga volt

Milyen színű a világűr? Ravasz kérdés, hiszen az ember kapásból rávágná, hogy tök fekete, eztán eszébe jutna, hogy a világűr ugye alapvetően üres, a semminek meg van egyáltalán színe? A fekete az egy szín, vagy az összes többi szín hiánya? Akkor fogalmazzuk meg kicsit tudományosabban azt, hogy "milyen színű": mekkora frekvenciájú elektromágneses sugárzás figyelhető meg véletlenszerűen bárhol az univerzumban? Erre már van egészen egzakt válasz: 160,4 gigahertz körüli mikrohullámú zajt mérhetünk, ha csak úgy belenézünk a világűrbe egy analóg parabolaantennával. Ezt hívjuk kozmikus háttérsugárzásnak, ami az ősrobbanás óta mindenhol ott van a világegyetemben, és ami messze kilóg az emberi szem által észlelt hullámhosszok tartományából - tehát nyugodtan mondhatjuk rá, hogy fekete.

Hát ez meg hogy lehet?

Minden anyag kibocsát valamilyen elektromágneses sugárzást, ez abból adódik, hogy az atomok, amikből állunk, rezegnek. A sugárzás frekvenciája ennek a rezgésnek az intenzitásától függ, az pedig a hőmérséklettől. A kozmikus háttérsugárzás egy 2,7 kelvines (kb. mínusz 270 Celsius-fokos) test sugárzásának felel meg.

Tekerjünk vissza úgy 13,7 milliárd évet az időben. Közvetlenül az ősrobbanás után vagyunk, a táguló világegyetemet elemi részecskékből álló szmötyi tölti ki, ami túl forró ahhoz, hogy összeálljanak atomokká. Ezt plazmának hívjuk, és ma is megfigyelhető: plazmából áll például a Nap (meg úgy általában az összes csillag). A magas hőmérséklet, és a plazmában össze-vissza száguldozó és egymásnak ütköző részecskék egészen más frekvenciájú elektromágneses sugárzást produkáltak: olyat, ami beleesik a látható fény tartományába. Ha vissza tudnánk utazni az időben, hogy megnézzük (és nem olvadnánk el azonnal), narancssárgának látnánk.

Aztán ahogy tágult az univerzum, egyre hígabb lett az ősplazma és egyre hűlt, mígnem úgy 400 ezer évvel az ősrobbanás után elérte a kb. 2700 fokos hőmérsékletet, ahol már stabil atomok tudnak létrejönni, először hidrogén, aztán egyre bonyolultabbak. Ezekből lett aztán a csillagközi por, abból meg bolygók, egész naprendszerek, és végül olyan, egészen bonyolult képződmények, mint mondjuk Németh Szilárd. Ahogy a plazmából atomok lettek, hirtelen sokkal jobb lett fotonnak is lenni, ugyanis nem szóródtak többé szanaszét a plazmában kavargó részecskéken, hanem tudtak szép egyenes vonalban haladni, ahogy a fénytől ma megszoktuk és el is várjuk.

Ezzel a jelenséggel párhuzamosan a kozmikus háttérsugárzás is egyre nagyobb hullámhosszú (kisebb frekvenciájú) lett, és egyszer csak kicsúszott a látható fény tartományából, először infravörös lett belőle, aztán mikrohullámú sugárzás. Ezeket már nem látja az emberi szem, ezért látjuk úgy, hogy fekete a világűr.

(forrásunk a PBS Space Time volt)

(Borítókép: Fotó: Alan Dyer /VW PICS/UIG via Getty Images, Grafika: Bakró-Nagy Ferenc)

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!