Żyjemy na trzeciej planecie od średniej wielkości gwiazdy, dwie trzecie drogi od centrum Drogi Mlecznej w jednym z jej ramion spiralnych. Ale jakie miejsce zajmujemy we wszechświecie? Na początku XX wieku. Vesto Slipher studiował niebo w Obserwatorium Lovell w Flagstaff w Arizonie. Jej dyrektor, Percival Lovell, był zainteresowany znajdowaniem planet wokół innych gwiazd i wierzył, że odkryte wówczas mgławice spiralne mogą być gwiazdami, wokół których tworzą się nowe układy planetarne.
Aby przetestować tę teorię, Lovell zaprosił Sliphera do zbadania składu chemicznego mgławicy spiralnej za pomocą spektrografu, który rozkłada światło na widmo. Używając 600-milimetrowego teleskopu refrakcyjnego, Slipher zebrał wystarczającą ilość światła dla widma tylko jednej mgławicy w ciągu dwóch nocy. Wynik go zaskoczył: wszystkie widma wykazały silne przesunięcie ku czerwieni.
Dopiero praca Edwina Hubble'a z Obserwatorium Mount Wilson rozwiązała tajemnicę tego przesunięcia ku czerwieni. Dysponując 2,5-metrowym reflektorem Edwin Hubble i Milton Humason uzyskali tak wyraźne zdjęcia sąsiedniej mgławicy spiralnej, że do 1924 r. stało się możliwe rozbicie jej na oddzielne gwiazdy.
W 1929 Hubble wykazał, że przesunięcie ku czerwieni wskazuje, że galaktyki oddalają się od nas z prędkością setek tysięcy kilometrów na sekundę.
Na podstawie swoich obserwacji Hubble wywnioskował, że słabsze, a zatem prawdopodobnie bardziej odległe galaktyki wykazują większe przesunięcie ku czerwieni. Dlatego prawo Hubble'a mówi, że przesunięcie ku czerwieni galaktyk wzrasta proporcjonalnie do ich odległości od nas. Pomiar przesunięcia ku czerwieni pozwala określić odległości we wszechświecie.
Rozmieszczenie galaktyk
Krótko po tym, jak Hubble zasugerował, że wszechświat się rozszerza, stwierdził, że galaktyki są równomiernie rozmieszczone. Aby to udowodnić, astronom sfotografował wiele małych obszarów nieba za pomocą tego samego 2,5-metrowego reflektora. Z wyjątkiem obszaru w pobliżu Drogi Mlecznej, gdzie pył przesłaniał galaktyki, który nazwał strefą unikania, znalazł wszędzie mniej więcej taką samą liczbę galaktyk.
Inni kosmolodzy nie zgadzali się z Hubble'em. Harlow Shapley i Adelaide Ames zauważyli znaczne nieprawidłowości w rozmieszczeniu galaktyk na niebie. W niektórych rejonach było ich dużo, w innych stosunkowo mało. Clyde Tombaugh, który odkrył Plutona w 1930 r., potwierdził dane Shapleya i Amesa i poszedł dalej, znajdując w 1937 r. gromadę setek galaktyk w konstelacjach Andromedy i Perseusza.
Jeszcze więcej osiągnięto podczas tworzenia przeglądu nieba w Palomar za pomocą 1,2-metrowego teleskopu Schmidta. Wykorzystując swoje doskonałe możliwości fotograficzne, George Abell wykazał, że galaktyki tworzą gromady i supergromady.
Lokalna grupa galaktyk
Droga Mleczna i galaktyka Andromedy są największymi członkami małej grupy 30 galaktyk zwanej Lokalną Grupą Galaktyk. Gromada ta jest częścią supergromady galaktyk, której innych członków można zobaczyć w konstelacjach Warkocza i Panny.
Teraz są inne supergromady rozsiane po całym wszechświecie, ale czy istnieją gromady supergromad? Ostatnie obserwacje za pomocą potężnych teleskopów nie dają powodu, aby tak sądzić. Supergromady tworzą w przestrzeni ogromne struktury komórkowe z ogromnymi pustkami pomiędzy nimi. Te gigantyczne, rozszerzające się formacje rozchodzą się w miarę rozszerzania się wszechświata. Galaktyki w gromadach są związane grawitacją, ale ekspansja Wszechświata powoduje niekontrolowane oddalanie się gromad.
Soczewki grawitacyjne
Soczewka grawitacyjna to masywne ciało (planeta, gwiazda) lub układ ciał (galaktyka, gromada galaktyk, gromada ciemnej materii), który swoim polem grawitacyjnym zagina kierunek propagacji promieniowania elektromagnetycznego, tak jak zwykły soczewka zagina wiązkę światła.
Podwójny kwazar Pod koniec lat siedemdziesiątych. na zdjęciach Palomar Sky Survey znaleziono dwa identyczne kwazary, pomiędzy którymi znajdowała się słaba, ale bardzo masywna galaktyka. Galaktyka i kwazar ilustrują stanowisko ogólnej teorii względności Einsteina, zgodnie z którą źródła grawitacji mogą zaginać wiązkę światła. Przyciąganie galaktyki działa jak soczewka, załamując światło odległego kwazara w taki sposób, że „rozgałęzia się”. Odkryto jeszcze bardziej niezwykłe przypadki. Galaktyki można ustawiać tak, aby odległe obiekty na zdjęciach zamieniały się w łuki, a nawet pierścienie. W jednym przypadku odległy kwazar pojawił się w postaci tak zwanego krzyża Einsteina, utworzonego z czterech obrazów.
Wideo - struktura Wszechświata:
[media =
