Reliktní záření – důkaz teorie velkého třesku

Příloha článku: KŘÍŽEK, M., ŠOBR, M. (2022): Barvy nebe. Geografické rozhledy, 32(2), 4–5.

Snímek oblohy zachycující reliktní mikrovlnné záření, které je považováno za jeden z nejdůležitějších důkazů teorie velkého třesku. Zdroj: NASA / WMAP Science Team.

Zhruba 370 000 let po velkém třesku, kdy se teplota raného vesmíru snížila na 4 000 K, se začaly vytvářet první atomy vodíku, helia a lithia, přičemž nově vznikající atomy se velmi rychle dostávaly do tzv. základního stavu tím, že se zbavovaly energie vyzářením. Současně se zachytáváním do té doby volných elektronů do atomárních obalů vodíku, helia a lithia se vesmír přeměnil z plazmatického skupenství do plynného a stal se tak pro světlo průhledným a říkáme, že se světlo oddělilo od hmoty. Takto vyzářené fotony při vzniku výše jmenovaných atomů dnes detekujeme jako reliktní záření. Nicméně v době svého vzniku mělo toto záření vlnovou délku kolem 700 nm (nanometrů; jeden nanometr je milióntina mm, tj. 1 nm = 0,000001 mm) a nacházelo se na rozhraní červené části viditelného a infračerveného záření. S tím, jak se vesmír rozpínal, narůstala i vlnová délka záření, a tak původně načervenalé viditelné světlo se změnilo v mikrovlnné záření o délce 1 milimetru. I když toto záření bylo předpovězeno už v roce 1948 Georgem Gamowem, Ralpem Alpherem a Rogerem Hermanem, tak bylo objeveno až v roce 1965 a za jeho objev Arno Penzias a Robert Wilson získali v roce 1978 Nobelovu cenu.