Šiandieniniai astrofizikai tikrai nemažai žino apie tai, kas vyko ankstyvaisiais Visatos egzistavimo laikotarpiais. Neskaitant teorinių modelių, rodančių, kas vyko iki rekombinacijos 300 tūkst. metų po Didžiojo sprogimo, stebėjimų duomenys leidžia tikrinti tolesnių laikotarpių modeliavimo tikslumą. Kaip čia yra, kad galima matyti, kas vyko prieš milijardus metų? Ir kaip gali būti, kad astronomai kartais netgi apie vieno ir to paties objekto „gyvenimą“ žino visai nemažai, nors lyg ir galėtų pamatyti tik dabartinį vaizdą, turint omeny, kad astrofizikiniai procesai yra sekuliarūs? Atsakymai į šiuos du klausimus yra skirtingi, bet šiek tiek susiję, taigi abu ir pristatysiu vienoje rašliavoje.

Pirmąjį neaiškumą išsprendžia tai, jog šviesos greitis nėra begalinis. Net iki Mėnulio šviesa keliauja ilgiau nei sekundę, o nuo Saulės iki mūsų – pusdevintos minutės. Na o šviesa (moksliškiau sakant, elektromagnetinės bangos) ir yra tai, ką astronomai stebi ir iš ko daro visas išvadas apie Visatos sandarą. Taigi žiūrėdami į Saulę, matome beveik dešimties minučių senumo vaizdą, artimiausią žvaigždę matome keturiais su trupučių metų jaunesnę, nei yra „dabar“, Galaktikos centro vaizdas yra beveik 25 tūkstančių metų senumo, o iš artimiausios kitos (Andromedos) galaktikos ateinantis vaizdas „pasenęs“ pora milijonų metų. Tiesa, tikslumo dėlei turėčiau pasakyti, kad šnekant apie šitokius atstumus, žodis „dabar“ nebetenka prasmės. Kol nėra sukurta galimybė keliauti (ar bent siųsti elektromagnetinius signalus) greičiau už šviesą, tos pačios šviesos atnešama informacija yra vienintelė galimybė „pamatyti“ kažką toli ir niekaip nepavyks „pamatyti“ objekto „dabartinio“ vaizdo. Šnekant truputį moksliškiau ir įsivaizduojant erdvėlaikio kūgį, jame absoliučiai apibrėžtos yra tik ateitis ir praeitis, o „dabartis“ gali būti bet kur tarp jų – priklauso nuo santykinio judėjimo greičio. Mūsų atveju juda šviesa, taigi „dabartis“ sutampa su šviesos judėjimo trajektorija – kūgio sudaromąja (t.y. kūgio šoninio paviršiaus linija). Vadinasi galima neklystant sakyti, jog šviesos iš objekto atneštas vaizdas yra „dabartinis“.

Gerai, lyrinio nukrypimo užteks, toliau pasakoju apie tolimus objektus. Tad štai šviesa, keliaudama iš tolimų galaktikų, užtrunka milijonus ar net milijardus metų. Ir mes, tą šviesą pamatę, galima daryti išvadas, kaip kažkas atrodė tada, kai tą šviesą išspinduliavo. Na o kaip daromos tos išvados – tai jau kita istorija. Apie ateinančios šviesos „senumą“ sprendžiama iš jos raudonojo poslinkio: lyginamos spektrinės linijos (dažniausiai vandenilio), gaunamos Žemėje ir esančios toje atėjusioje šviesoje, ir iš jų bangos ilgių skirtumo apskaičiuojamas raudonasis poslinkis, o jį žinant ir naudojant kosmologinį modelį – ir išspinduliavimo laikas bei nuotolis. Ir tai yra labai puikus dalykas, nes taip galime susidaryti kažkokį įspūdį apie tai, kaip vystosi Visata. Pavyzdžiui, lygindami galaktikų spalvas įvairiais laikotarpiais (t.y. ties įvairiais raudonaisiais poslinkiais) galime nustatyti, kaip kito vidutinis žvaigždžių formavimosi greitis (žvaigždes formuojančios galaktikos yra mėlynos, pasyvios – raudonos). Ir panašiai.

Taigi, dabar apie antrą dalyką. Štai pavyzdžiui yra beveik tiksliai žinoma, jog prieš maždaug 300 metų mūsų Galaktikos centrinė juodoji skylė buvo trumpam (keliems metams) smarkiai sušvitusi. Nežinoma, kodėl, bet pats faktas kaip ir patvirtintas ir didesnių abejonių nekelia. Iš kur tą žinome? Ogi iš vadinamojo „šviesos aido“. Iš daugumos objektų šviesa sklinda daugmaž visomis kryptimis vienodai. Ir kartais ji pataiko į tokius regionus, kur yra efektyviai išsklaidoma – pavyzdžiui, sąlyginai tankius dujų debesis. Tokia išsklaidyta šviesa vėlgi ima sklisti beveik visomis kryptimis vienodai. Taigi mus pasiekia šviesa iš pirminio šaltinio, o po kažkiek laiko – išsklaidytos šviesos dalis, tarsi tam tikras atspindys nuo kosmose pasitaikančio „veidrodžio“. Laiko tarpas tarp šių dviejų signalų yra lygus laikui, kurio reikia šviesai iš pirminio šaltinio pasiekti „veidrodį“. Ir šiuo atveju taip jau pasitaikė, kad už trijų šimtų šviesmečių nuo paties Galaktikos centro yra toks debesis, kurio atspindėta šviesa kaip tik dabar mus pasiekia. O tyrinėjant tos šviesos spektrą pastebėta, kad jis atitinka aktyvių juodųjų skylių spektrus. Dar truputį vėliau panašūs atspindžiai aptikti keliuose kituose debesyse, esančiuose panašiu atstumu nuo juodosios skylės. Taip ir nustatyta, kas vyko prieš kelis šimtmečius Galaktikos centre.

Tokie šviesos aidai naudojami ir kitur – pavyzdžiui, supernovų sprogimai palieka aidus aplinkinėje erdvėje. Deja, bet tolimose galaktikose arba labai seniems įvykiams metodas nepanaudojamas dėl dviejų priežasčių – labai toli esančių aidų tiesiog nepamatysime dėl teleskopų skiriamosios gebos nepakankamumo, o labai seniai buvusių įvykių aidai yra pabėgę iš galaktikų į tarpgalaktinę erdvę, kurioje nėra objektų, galinčių tuos signalus atspindėti.

Yra ir daugiau būdų, kaip suvokti, kas vyko kažkada seniai, bet jie yra labiau netiesioginiai ir gerokai smarkiau priklauso nuo pasirinktų teorinių modelių. Pavyzdžiui, tame pačiame Galaktikos centre yra stebima grupė žvaigždžių, kurių amžius yra maždaug 6 milijonai metų. Vadinasi prieš 6 milijonus metų jos turėjo susiformuoti, o jei formavosi šalia juodosios skylės, tai ir pati skylė turėjo būti aktyvi. Bet ši išvada priklauso nuo žvaigždžių amžiaus nustatymo teisingumo. O tas nustatymas priklauso nuo žvaigždžių evoliucijos modelių. Beveik neabejojama, kad tie modeliai teisingi, tačiau gali būti ir paklaidų, gal net smarkių. Analogiškai iš netvarkingų galaktikų formų nustatomas laikas, praėjęs nuo paskutinio susiliejimo su kita galaktika (būtent susiliejimas sukuria netvarkingą formą), o iš galaktikos dujų cheminės sudėties – jos amžius (žvaigždės konvertuoja vandenilį į sunkesnius elementus, taigi kuo daugiau žvaigždžių galaktikoje pragyveno, tuo daugiau sunkesnių už helį elementų ten rasime).

Tai štai va šitaip dirba kosminiai detektyvai. Tolimos praeities įvykiai kaip ant delno matomi teleskopų duodamuose vaizduose, jei tik žinai kur žiūrėti. Argi ne nuostabu?