Zamislite da svake sekunde prijeđete 620 kilometara, a da to uopće ne osjetite. Upravo to činimo mi, stanovnici Zemlje, a da toga nismo ni svjesni. Naša matična galaksija, Mliječna staza, neprestano se kreće brzinom od oko 620 kilometara u sekundi u odnosu na takozvani kosmički mikrovalni pozadinski okvir – najstabilniji referentni sustav koji znanost danas poznaje. Za jednu jedinu noć naš planet prevali više od 53 milijuna kilometara kroz dubine svemira. U ovom članku objasnit ćemo što taj podatak zapravo znači, kako ga znanstvenici mjere te kakve to ima posljedice za nas i za svemir u cjelini.
Sadržaj...
Što je kosmički mikrovalni pozadinski okvir?
U svakodnevnom životu referentni okvir je jednostavan – stojite li u vlaku ili na kolodvoru, brzina ovisi o tome s čime se uspoređujete. No u fizici postoji potreba za nečim univerzalnim, nečim što je posvuda isto. Upravo tu ulogu ima kosmički mikrovalni pozadinski okvir (CMB). Riječ je o reliktnom zračenju, odnosno svjetlosti koja potječe iz vremena neposredno nakon Velikog praska, a raspršena je uniformno po čitavom svemiru.
Zamislite tu svjetlost kao more u kojem plivaju sve galaksije, uključujući našu. Ako bi se Mliječna staza u odnosu na to more gibala potpuno simetrično, ne bismo primijetili nikakvu razliku. No mjerenja pokazuju drugačije – svjetlost iz jednog smjera neba blago je pomaknuta prema višim frekvencijama (plavi pomak), dok je svjetlost iz suprotnog smjera pomaknuta prema nižim frekvencijama (crveni pomak). Taj fenomen zove se dipolna anizotropija i izravan je dokaz da se Zemlja, a s njom i čitava naša galaksija, kreće određenom brzinom u određenom smjeru.
Kako znanstvenici mjere tu brzinu?
Pozadina je jednostavna: svaki val koji dolazi iz smjera u koji se gibamo čini se kraćim (viša frekvencija), dok valovi iz suprotnog smjera djeluju duljima (niža frekvencija). Riječ je o takozvanom Dopplerovu efektu, istoj pojavi koju čujemo kada se sirenu vozila hitne pomoći čuje višom dok se približava, a nižom dok se udaljava.
Kosmički sateliti poput ObservatorijaWMAP i Planckove letjelice izmjerili su tu razliku s izuzetnom preciznošću. Na temelju tih podataka znanstvenici su izračunali brzinu od približno 620 kilometara u sekundi. Za usporedbu, brzina Zemlje oko Sunca iznosi oko 30 kilometara u sekundi – znači, sama brzina Mliječne staze je višestruko veća od brzine kojom obilazimo oko zvijezde domaćina.
Što to znači za nas?
Pitanje koje se logično nameće glasi: osjećamo li mi tu brzinu? Odgovor je – ne, i to iz dva razloga.
- Zajedničko gibanje. Cijeli sustav – Zemlja, atmosfera, svi ljudi, životinje, zgrade, oceani – giba se zajedno istom brzinom. Baš kao što putnik u vlaku koji vozi mirnih 200 km/h ne osjeća tu brzinu dok vlak jednoliko juri, tako ni mi ne osjećamo gibanje galaksije jer se svi dijelovi sustava kreću usklađeno.
- Nema ubrzanja. Osjećamo jedino promjene brzine – kada vlak koči ili ubrzava, osjetimo trzaj. Međutim, naša galaksija putuje konstantnom brzinom već milijarde godina, bez ikakvih naglih promjena.
Ova spoznaja ima dalekosežne posljedice za razumijevanje svemira. Brzina Mliječne staze određena je uglavnom gravitacijskim utjecajem takozvanog Velikog atraktora – goleme nakupine tvari udaljene oko 250 milijuna svjetlosnih godina – te lokalnim gibanjima unutar galaktičkih jata. Poznavanje te brzine pomaže astronomima da rekonstruiraju strukturu svemira na najvećim ljestvicama i da razumiju kako su galaksije raspoređene i kako se međusobno gibaju.
Usporedba brzina: od automobila do galaksije
Da bismo lakše shvatili razmjere ove brzine, pogledajmo nekoliko usporedbi:
- Prosječan putnički vlak na pruzi kreće se brzinom od oko 100 km/h, što je zanemarivo u usporedbi s brzinom galaksije.
- Zrakoplov na velikim visinama doseže brzinu do 900 km/h – ni to nije dovoljno da se približi redoslijedu veličine koji nas zanima.
- Zemlja obiđe Sunce brzinom od oko 30 km/s, a Mliječna staza prelazi 620 km/s – ta razlika je golem.
Jednostavno rečeno, dok vi čitate ovaj tekst, svemir nas nosi brzinom koja bi vas od Zemlje do Mjeseca odvela u manje od deset sekundi.
Zaključak
Brzina od 620 kilometara u sekundi podsjetnik je koliko smo mali, a opet povezani s golemim procesima koji se odvijaju u svemiru. Ne osjećamo tu brzinu, ne primjećujemo je, ali ona postoji i oblikuje naš položaj u kozmosu. Razumijevanje tih gibanja pomaže nam bolje upoznati strukturu svemira, njegovu evoluciju i mjesto koje u njemu zauzimamo. Sljedeći put kada pogledate noćno nebo, sjetite se – i vi i ja, svi mi, putujemo zajedno na toj nevjerojatnoj brzini, nevidljivi i neosjetni, ali prisutni u beskrajnosti svemira.
