W jaki sposób radioteleskopy zaglądają do najdalszych zakątków Wszechświata? Skąd wiadomo, że obraz galaktyki pochodzi z odpowiedniego okresu, np. z 13 mld lat temu?
W jaki sposób radioteleskopy zaglądają do najdalszych zakątków Wszechświata? Skąd wiadomo, że obraz galaktyki pochodzi z odpowiedniego okresu, np. z 13 mld lat temu?
Zanim przejdziemy do zadanych pytań warto wyjaśnić zjawisko przesunięcia ku czerwieni, znane również jako redshift. Zjawisko to polega na tym, że fale elektromagnetyczne docierające z obiektów astronomicznych odległych od obserwatora są rejestrowane jako dłuższe niż powinny być. W spektrum światła widzialnego efektem tego zjawiska jest poczerwienienie obserwowanych obiektów, z czego bierze się nazwa. Przyczyną tego zjawiska jest efekt Dopplera oraz rozszerzanie się Wszechświata. W rezultacie redshift powoduje, że dalekie obiekty astronomiczne są rejestrowane w dłuższych zakresach fal, niż podobne obiekty znajdujące się bliżej.
Ciekawie jest w przypadku obiektów bardzo dalekich. Wówczas efekt poczerwienienia jest tak silny, że wszystkie fale emitowane przez takie obiekty, po dotarciu do Ziemi, mają długości odpowiadające falom radiowym. Oznacza to, że niemożliwe jest obserwowanie takich obiektów za pomocą standardowych metod astronomii optycznej. Do detekcji takich obiektów używa się radioteleskopu. Dodatkowo fale radiowe nie są pochłaniane przez pył kosmiczny.
Ponadto, jeżeli znamy skład chemiczny obserwowanych obiektów, możemy ustalić o ile dokładnie zostały wydłużone emitowane fale elektromagnetyczne. Pozwala nam to wyznaczyć jak daleko znajduje się obserwowany obiekt, a co za tym idzie, jak długo zajęło wyemitowanemu sygnałowi dotarcie do Ziemi. Dla niektórych obiektów taki czas może wynosić nawet kilka miliardów lat. Dalej, stosując na przykład modele ewolucji galaktyk, możemy ustalić jak stary był obiekt w momencie, w którym wyemitował docierające do nas teraz światło.