Visatos amžius yra 13,7 milijardo metų. Ar jūs sugebate įsivaizduoti šitokį laiko tarpą? Aš tai nesugebu, nors ir stengiausi. Man tai yra tiesiog skaičius, vienas iš daugelio duomenų, pasitaikančių mano darbe, nes aprėpti jo didybės mano protas nesugeba. Ir visokie palyginimai (pvz. kad tai yra tiek metų, kiek sekundžių yra pusėje tūkstantmečio) situacijos tikrai nepataiso. Ir tai toli gražu ne vienintelis panašaus dydžio skaičius: vien laiką matuojant yra mūsų Galaktikos amžius (~10 milijardų metų), Saulės ir Žemės amžiai (5 ir 4,5 mlrd., atitinkamai) ir daugybė kitokių; o kur dar atstumai, matuojami megaparsekais, kai net vieną parseką suvokti žmogaus protas nepajėgus? Tenka likti prie skaičių ir nustoti bandyti per smarkiai gilintis į filosofiją, nes ne tik į bedugnę žiūrint joje gyvenantis baubas ima žvalgytis atgal, bet ir iš Hablo (ar Planko) teleskopo gautos nuotraukos gali imti mirksėti galaktikų akytėmis.

Tačiau net ir susitvarkius (ar nustūmus į šalį) filosofines problemas, lieka viena esminė praktinė problema. Ne tik įvairių objektų amžiai yra beprotiškai milžiniški. Įvairūs procesai taip pat vyksta gerokai ilgiau, nei mes galime stebėti. Netgi gerokai ilgiau, nei visa žmonija galėjo stebėti. Štai net ir masyviausių žvaigždžių evoliucija trunka bent keletą milijonų metų. Supermasyvios juodosios skylės aktyvumo periodas – apie šimtą tūkstančių metų. Saulė aplink Galaktikos centrą apsisuka per šimtą milijonų metų. Tiesą sakant yra labai nedaug astronominių reiškinių, kurių vyksmą įmanoma stebėti. Didžioji dalis to, kas vyksta Visatoje, mums pasiekiama tik atskirų statiškų nuotraukų pavidalu. Ir iš tų nuotraukų tenka dėlioti judantį paveikslą, kaip per beveik keturiolika milijardų metų Visata tapo tokia, kokia yra.

Štai čia ir atsiranda sekuliaraus reiškinio sąvoka. Šis terminas, kilęs iš lotyniško žodžio saecul, reiškiančio „ilgą laiko tarpą“, nurodo reiškinius, kurie vyksta gerokai lėčiau, nei mes galime stebėti. Tikslaus apibrėžimo, kada reiškinys yra sekuliarus, o kada – jau nebe, nėra, bet dažnai to ir nereikia. Akivaizdu, kad milijoną metų trunkantis procesas yra sekuliarus, o keletą mėnesių (supernovos sprogimas, sušvitimas ir nublankimas) – nesekuliarus. Ir šių sekuliarių procesų analizei yra sukurta daugybė metodų, leidžiančių susidaryti bent apytikrį vaizdą, kaip kažkas atrodė prieš milijardą metų ir daryti pagrįstus spėjimus, kaip Visata atrodys po dar vieno milijardo ar netgi trilijono.

Pirmasis, labai lengvai suprantamas, metodas yra statistinis. Mes negalime pamatyti, kaip susiformuoja konkreti žvaigždė, tačiau galime stebėti tūkstančius (arba dar daugiau) besiformuojančių žvaigždžių įvairiuose formavimosi etapuose ir iš to daryti įvairias išvadas. Iš esmės tą galima palyginti su filmo pagaminimu iš daugybės atskirų kadrų. Tie kadrai surinkti iš įvairių vietų, bet visi rodo tą patį – tereikia juos sudėti teisinga tvarka ir gausime kažką pakenčiamo. Tą „kažką pakenčiamo“ jau galima lyginti su teoriniais modeliais.

Tačiau taikant šį metodą svarbu nepamiršti esminės prielaidos: mes manome, kad visur, kur stebime, mums įdomūs procesai vyksta vienodai ar bent jau labai panašiai. Jei vienoje Visatos dalyje žvaigždės susiformuoja per tūkstantį metų, o kitoje – per milijardą, tai tų dviejų vietų nuotraukų dėti į vieną filmuką nebegalima. O tokių skirtumų tikrai būna, nes žvaigždžių formavimosi greitis labai priklauso nuo vietinės materijos cheminės sudėties, kuri gali būti labai įvairi skirtingose galaktikose, o kartais ir tos pačios galaktikos keliose vietose. Panašių problemų gali kilti ir stebint visokiausius kitokius reiškinius, žvaigždžių formavimąsi panaudojau tik kaip pavyzdį.

Visgi šios problemos yra daugeliu atveju gerai žinomos ir paprastai astronomai į jas sugeba atsižvelgti. Bet šis metodas turi ir kitą trūkumą – jis tinkamas stebėti nuolat vykstantiems procesams. Jei Visata kažkaip evoliucionavo ir iš esmės pasikeitė per pastaruosius keliolika milijardų metų, šitokiu metodu evoliucijos mes nebepamatysime. O tokia evoliucija tikrai vyko. Tad iš kur mes apie ją galime sužinoti?

Ogi pasinaudodami labai šauniu gamtos dėsniu – tuo, kad šviesos greitis nėra begalinis, o „tik“ 300 tūkstančių kilometrų per sekundę. Aišku, šis greitis irgi yra sunkiai suvokiamas žmogaus protui, bet palyginus jį su įvairiais tarpžvaigždžiniais ir didesniais atstumais, pamatome nuostabų dalyką. Štai šviesa nuo Saulės iki Žemės nueina per 8,5 minutės. Taigi stebėdami Saulę, mes matome ją tokią, kokia ji buvo prieš 8,5 minutės. Stebėdami artimiausią kitą žvaigždę, matome jos 4 metų senumo atvaizdą, nes ta žvaigždė (Kentauro Proksima) yra už 4 šviesmečių. Stebėdami Galaktikos centrą, matome 8 tūkstančių metų senumo vaizdą. O artimiausios mums kitos galaktikos, Andromedos, vaizdas yra išvis beveik milijono metų senumo. Prieš milijoną metų Andromeda gal ir nebuvo labai smarkiai kitokia, nei mūsų Galaktika atrodo dabar, tačiau galaktikų juk yra daug, ir stebėdami tolimesnes galime pamatyti, kaip jos atrodė net prieš milijardus metų.

Šitaip žiūrėdami atgal į ankstyvesnes Visatos epochas (angliškas net terminas gražus yra – „lookback“) galiausiai prieiname kosminės foninės spinduliuotės „sieną“, kuri neleidžia pamatyti ankstesnių laikų, nei 300 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo. Bet iki tol galime pamatyti labai labai daug – galaktikų ir jų spiečių formavimąsi, žvaigždžių populiacijų kitimą, juodųjų skylių aktyvumą, Visatos plėtimosi greitėjimą ir t.t. Šis žinių aruodas yra kone neišsemiamas.

Tad šitaip astrofizikai dorojasi su savo gyvenimo ir žmonijos civilizacijos istorijos ribotumu laike. Kaip visada tikiuosi, kad kažką supratote ir laukiu klausimų :)

P.S. Labai įdomu tai, kad terminas "sekuliarus" gali reikšti ir visai priešingą dalyką – "egzistuojantis laike", t.y. atskirtas nuo "belaikės" religijos ir Dievo/dievų.