Iš ko susidariusios žvaigždės? Ko, be žvaigždžių, dar yra galaktikose? Jau išaiškinta, jog visos žvaigždės sudarytos daugiausia (60 ar daugiau procentų masės) iš paprasčiausio elemento – vandenilio. Sekantis labai paplitęs žvaigždėse elementas yra helis, likusių sunkesnių elementų masė sudaro tik keletą procentų visos masės.
Įdomumo dėlei verta paminėti, jog šis elementas buvo pavadintas heliu 1868 metais jį atradusių dviejų astronomų (P.J. Jansenas ir J. N. Lokjeris) Saulės spektrinės analizės metu. Graikiškai helios reiškia Saulę. Žemėje šis elementas dar nebuvo atrastas.


Ne tik žvaigždėse, bet ir visose galaktikose yra milžiniški vandenilio debesys. Kondensuojantis šiems debesims, susidaro vis naujos žvaigždės. Nors galaktikų debesyse yra daug medžiagos, bet jų tankis nepaprastai mažas – iš viso tik apie 100 atomų viename kubiniame centimetre. Tai daug mažesnis tankis, negu paties geriausio laboratorinio vakuumo. Tarpgalaktinėje erdvėje dujų tankis dar mažesnis – apie 1 atomą viename kubiniame metre. Visata atrodo tarsi visiškai tuščia erdvė ir net tas nedidelis joje esantis medžiagos kiekis – daugiausia vandenilis!

Atskirų žvaigždžių artėjimą mūsų link arba tolimą (nuo šiol jį vadinsime radialiniu judėjimu) galima stebėti ir matuoti remiantis Doplerio efektu: jei žvaigždė artėja mūsų link, tai jos spektrinės linijos pasislenka violetinės spektro dalies link (fiksuojamų spindulių dažnis didesnis, nei yra iš tiesų), jei žvaigždė nuo mūsų tolsta – pasislenka raudonos link (spindulių dažnis mažesnis nei yra iš tiesų). Iš tiesų Doplerio efektas taikomas ne tik žvaigždėms, bet ir daugelio kitų reiškinių prigimčiai aiškinti, tačiau išsamiau, jeigu norėsite, paaiškinsiu komentarų skilty. O dabar metas empiriškai gautų duomenų analizei: ištyrus tolimųjų galaktikų spinduliavimą, gautas nuostabus rezultatas. Visoms galaktikoms būdingas raudonasis poslinkis, vadinasi visos jos tolsta nuo mūsų! Be to, raudonasis – ir kartu jų tolimo greitis – labiau nutolusių galaktikų yra didesnis. Pasirodo radialinis galaktikos greitis S tiesiog proporcingas atstumui iki jos:

S = HR

Proporcingumo daugiklis H vadinamas Hablo konstanta, pagerbiant Edviną Hablą, kuris nustatė šią priklausomybę mūsų amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pradžioje. H, remiantis statistiniais duomenimis, apytiksliai lygus 90 km/s 10^6 parsekams (tačiau neapibrėžtumas labai didelis – maždaug 50%). Vadinasi, galaktikų telkinys, esantis už 10^6 pc nuo Žemės, tolsta apie 90 km/s greičiu, o galaktikų telkinys, esantis už 10^9 pc, tolsta apie 10^5 km/s greičiu. Išmatavus pačių tolimiausių galaktikų, kurių radialinį judėjimą pavyko nustatyti (R ~2 * 10^9 pc), paaiškėjo, kad jos tolsta greičiu, didesniu negu pusė šviesos greičio!


Jei visos galaktikos tolsta nuo mūsų, tai kyla klausimas: ar mes neužimam išskirtinės vietos Visatos centre? Lengva įsitikinti, kad taip nėra. Panagrinėkime tokią dvimatę analogiją: įsivaizduokime, kad pripučiame oro balioną, kurio paviršius vienodai aptaškytas dėmelėmis. Stebėtojui, esančiam ant vienos iš dėmelių, atrodytų, kad balionui, kad, balionui plečiantis, visos kitos dėmelės nuo jo tolsta. Be to, jam atrodytų, kad tolimesnės dėmelės tolsta gerokai greičiau negu arčiau esančios. Tas pats įspūdis būtų, stebint nuo bet kurios kitos dėmelės. Taigi, balionui tolygiai plečiantis, didės visi atstumai tarp dalelių. Trimatėje erdvėje viskas vyks lygiai taip pat.

Raudonojo poslinkio matavimų rezultatai paprastai laikomi akivaizdžiu įrodymu, kad Visata plečiasi. Kadangi plėtimasis, matyt, vyksta tolygiai į visas puses, tai ir negalima išskirti taško, kurį būtų galima laikyti Visatos centru.

Visatos dydžio įsivaizduoti praktiškai neįmanoma. Kokį vaidmenį šioje visumoje vaidina Žemė? Žemė yra tik viena iš kelių planetų, skriejančių apie niekuo neišskirtinę žvaigždę, o ta žvaigždė – viso labo tik viena iš šimtų milijardų žvaigždžių, sudarančių nuo kitų neišsiskiriančią galaktiką. Galaktikų yra milijardai… išvadas pasidarykit patys.

Kituose straipsniuose daugiau ar mažiau atsakysiu į klausimą, kodėl Visata plečiasi, taip pat apsvarstysiu Visatos baigtinumo, tamsiosios materijos idėjas ir kt.