Maailmankaikkeus on pirun iso paikka. Kun katsomme yötaivasta, melkein kaikki paljaalla silmällä näkyvä on osa galaksiamme: tähti, tähtijoukko, sumu. Esimerkiksi Linnunradan tähtien takana on Kolmion galaksi. Löydämme nämä "saarimaailmat" kaikkialla maailmankaikkeudessa, minne vain katsotkin, jopa pimeimmissä ja tyhjimmissä tilankohdissa, jos vain pystymme keräämään tarpeeksi valoa näyttämään tarpeeksi syvältä.
Suurin osa näistä galakseista on niin kaukana, että jopa valon nopeudella kulkeva fotoni vie miljoonia tai miljardeja vuosia galaktisten alueiden läpi kulkemiseen. Aikaisemmin sen lähetti kaukaisen tähden pinta, ja nyt se on vihdoin saavuttanut meidät. Ja vaikka nopeus 299 792 458 metriä sekunnissa näyttää uskomattomalta, se tosiasia, että olemme matkustaneet vain 13,8 miljardia vuotta Suuren paukun jälkeen, tarkoittaa, että valon kulkema etäisyys on silti rajallinen.
Luulet luultavasti, että kaukaisimman galaksimme ei pitäisi olla kauempana kuin 13,8 miljardia valovuotta meiltä, mutta se olisi virhe. Sen lisäksi, että valo kulkee rajallisella nopeudella maailmankaikkeuden läpi, on toinen, vähemmän ilmeinen tosiasia: maailmankaikkeuden kangas laajenee ajan myötä.
Yleiset suhteellisuusteollisuuden ratkaisut, jotka sulkivat kokonaan pois tällaisen mahdollisuuden, ilmestyivät vuonna 1920, mutta myöhemmät havainnot - jotka osoittivat galaksien välisen etäisyyden kasvavan - antoivat meille paitsi vahvistaa maailmankaikkeuden laajenemisen myös jopa mitata laajenemisnopeutta ja miten se muuttunut ajan myötä. Galaksit, jotka näemme tänään, olivat paljon kauempana meistä, kun ne lähettivät ensimmäisen kerran tänään saamamme valon.
Galaxy EGS8p7: llä on tällä hetkellä ennätys etäisyydestä. Mitatulla punasiirtymällä 8,63 maailmankaikkeuden jälleenrakentaminen kertoo meille, että kesti 13,24 miljardia vuotta, ennen kuin tämän galaksin valo saavuttaa meidät. Pienemmällä matematiikalla huomaamme, että näemme tämän kohteen, kun maailmankaikkeus oli vain 573 miljoonaa vuotta vanha, vain 4% sen nykyisestä iästä.
Mutta koska maailmankaikkeus on laajentunut koko tämän ajan, tämä galaksi ei ole 13,24 miljardin valovuoden päässä; itse asiassa se on jo 30,35 miljardin valovuoden päässä. Ja älä unohda: jos voisimme heti lähettää signaalin tästä galaksista meille, se peittäisi 30,35 miljardin valovuoden etäisyyden. Mutta jos lähetät sen sijaan fotonin tästä galaksista meitä kohti, niin pimeän energian ja avaruuden kudoksen laajenemisen ansiosta se ei koskaan saavuta meitä. Tämä galaksi on jo poissa. Ainoa syy siihen, että voimme tarkkailla sitä Keck- ja Hubble-teleskoopeilla, on se, että neutraali kaasua estävä valo tämän galaksin suuntaan oli melko harvinaista.
Mainosvideo:
Hubble Mirror vs. James Webb Mirror
Mutta älä ajattele, että tämä galaksi on kaikkein kaukaisimmista galakseista, joita koskaan näemme. Näemme galakseja sellaisella etäisyydellä kuin laitteemme ja maailmankaikkeutemme sallivat: mitä vähemmän neutraalia kaasua, sitä suurempi ja kirkkaampi galaksi, sitä herkempi instrumenttimme, sitä kauemmas näemme. Muutaman vuoden kuluttua James Webbin avaruusteleskooppi pystyy katsomaan vieläkin pidemmälle, koska se pystyy sieppaamaan pidemmän aallonpituuden (ja siten korkeammalla punasiirtymällä) valon, pystyy näkemään valoa, jota neutraali kaasu ei estä, pystyy näkemään heikommat galaksit kuin moderni kaukoputket (Hubble, Spitzer, Keck).
Teoriassa ensimmäisten galaksien pitäisi näkyä punaisella muutoksella 15-20.