Historia liczenia gwiazd, czyli jak wielki jest Wszechświat?

Wszechświat jest naprawdę ogromny, ale wiemy to dopiero od ok. 100 lat. Tymczasem dawniej znano tylko ograniczoną liczbę gwiazd.

Gdy spoglądamy na nocne niebo (o ile nie przysłaniają go chmury), to zauważamy niesamowity spektakl maleńkich, cichych światełek. Są to gwiazdy, a niektóre jaśniejsze światełka to planety. W dobrych warunkach gołym okiem dostrzeżemy również podłużną smugę ciągnącą się przez całe niebo zwaną Drogą Mleczną. A być może zobaczymy nawet mgławice (a tak naprawdę galaktyki, czyli Galaktykę Andromedy, a na półkuli południowej Wielki i Mały Obłok Magellana).

Tak wygląda nocne niebo w najlepszych warunkach obserwacyjnych (1 lub 2 w skali Bortle’a, gdy zanieczyszczenie świetlne praktycznie nie występuje). Takie niebo było znane wszystkim ludziom do XIX wieku. Bardzo trudno było policzyć gwiazdy, choć niektórzy próbowali to robić i dochodzili do różnych wniosków. A zatem ile gwiazd faktycznie liczy Kosmos?

Co pewna starożytna księga mówi na temat liczby gwiazd?

W Księdze Rodzaju znajdujemy zapis, gdzie Bóg nakazał Abrahamowi wyjść z namiotu i spojrzeć w nocne niebo. Czytamy następujące słowa: „Potem [Bóg] wyprowadził go [tj. Abrahama] na dwór i rzekł: Spójrz ku niebu i policz gwiazdy, jeśli możesz je policzyć! I rzekł do niego: Tak liczne będzie potomstwo twoje”¹. Dziś wiemy, że gołym okiem jesteśmy w stanie policzyć niecałe 3000 gwiazd w danym momencie obserwacji. Natomiast cała pozorna sfera niebieska (czyli wliczając gwiazdy znajdujące się w danym momencie pod naszymi stopami) może liczyć nawet 6000 widzialnych gołym okiem gwiazd².

Czy Abraham rzeczywiście mógł zliczyć wszystkie gwiazdy? Być może tylko te, które był w stanie zobaczyć. Ale w starożytności ludzie nie mieli jeszcze takich wynalazków jak teleskopy. Powszechnie uważa się, że starożytni wierzyli w płaską Ziemię z firmamentem wypełnionym gwiazdami. Arystoteles (384–322 p.n.e.) wierzył już, że Ziemia jest kulista, ale jednocześnie, że nad nią poruszają się sfery niebieskie, a do jednej z nich miały być przytwierdzone właśnie gwiazdy (zob. ryc. 1). Ten model Wszechświata utrzymał się aż do końca XVI wieku. Dlatego Wszechświat starożytnych, w tym samego Abrahama, wydawał się mieć ograniczoną, teoretycznie możliwą do policzenia liczbę gwiazd³.

Mimo to Bóg zasugerował, że Abraham nie jest w stanie policzyć wszystkich gwiazd na niebie. I kilka innych wersetów Biblii potwierdza te przypuszczenia, np.: „Jak niezliczone są zastępy niebieskie, niezmierzony piasek morski, tak samo pomnożę potomstwo sługi mojego, Dawida, i moich sług, lewitów”⁴. Gwiazdy, nazwane zastępami niebieskimi, są w powyższym wersecie niejako zrównane z tym, jak liczne są ziarna piasku morskiego. A zatem wbrew mniemaniu wielu starożytnych Pismo Święte bardzo wyraźnie podaje, że gwiazd nie da się zliczyć. I najwyraźniej nie ma tu znaczenia, jak dobre oko ma obserwator.

Nauka odkrywa więcej gwiazd niż widać gołym okiem

Tę prawdę mógł spektakularnie udowodnić dopiero ktoś, kto znalazł sposób na ujrzenie większej liczby gwiazd. Stało się to na początku XVII wieku, kiedy Galileusz (1564-1642) jako pierwszy zbudował teleskop i skierował go ku niebu. W swoim dziele Sidereus nuncius (1610) zapisał następujące słowa: „To naprawdę zdumiewające, że możemy dodać niezliczoną liczbę gwiazd stałych do tej ogromnej liczby, której byliśmy świadomi. Te inne, których nigdy wcześniej nie widziano, stały się teraz widoczne i obejmują dziesięciokrotny wzrost liczby gwiazd”⁵. W ten sposób, zgodnie z oceną Galileusza, Wszechświat powiększył się z ok. 6000 gwiazd do ok. 60 000.

Dla kontekstu, w 1584 roku Giordano Bruno (1548-1600) opublikował dwa dialogi filozoficzne, La Cena de le Ceneri oraz De l’infinito universo et mondi, w których głosił, że sfery niebieskie nie istnieją, a Wszechświat jest nieskończony i wypełniony swobodnie zawieszonymi gwiazdami, takimi jak nasze Słońce. Ogólnie w XVI wieku wielu filozofów i astronomów, w tym Tycho Brahe (1546-1601), porzuciło ideę sfer niebieskich⁶. Stąd odkrycie Galileusza dotyczące liczby gwiazd na niebie padło na podatny grunt.

Dzięki coraz lepszym teleskopom odkrywano coraz większą ilość gwiazd. W latach 1852-1859 niemiecki astronom Friedrich Wilhelm August Argelander (1799-1875) prowadził badania pozycji gwiazd na niebie, których jasność wynosi do +9,5^m. Naliczył 342 198 gwiazd występujących tylko na niebie północnym⁷. Katalog z pozycjami tych gwiazd, wydawany w latach 1859, 1861 i 1862, nosi nazwę Bonner Durchmusterung. Oczywiście moglibyśmy mniej więcej podwoić tę liczbę, gdyby Argelander skatalogował również gwiazdy nieba południowego!

Nie tylko pojedyncze gwiazdy, ale całe ich wyspy!

Skoro jednak od XVI wieku wiemy, że gwiazdy wcale nie są przytwierdzone do żadnej sfery, to jak wygląda cały Wszechświat? Dzięki Galileuszowi dowiedzieliśmy się, że Droga Mleczna złożona jest z całego ogromu gwiazd. Nikt jednak nie znał jej kształtu. Próbował to ustalić William Herschel (1738-1822), którzy w 1785 roku razem z siostrą Caroline (1750-1848) opublikował pierwszą mapę naszej galaktyki (zob. ryc. 2). W następnym roku opublikowali również Katalog Mgławic i Gromad Gwiazd. W tamtym czasie większość astronomów uważała, że wszystkie mgławice, w tym tzw. mgławice spiralne, znajdują się wewnątrz naszej galaktyki. Tylko niewielu podejrzewało, że owe mgławice spiralne leżą poza nią⁸.

Na ten temat 26 kwietnia 1920 roku rozgorzała tzw. Wielka Debata, w której uczestniczyli Harlow Shapley (1885-1972) i Heber Doust Curtis (1872-1942). Pierwszy uważał, że mgławice spiralne są małe i znajdują się w naszej galaktyce. Drugi natomiast, że są to odrębne od naszej galaktyki wyspy gwiazd⁹. Szala przechyliła się na stronę Curtisa, kiedy w 1925 roku Edwin Hubble (1889-1953) zbadał cefeidy¹⁰ w jednej z owych mgławic spiralnych, tzw. Mgławicy Andromedy. Okazało się, że leży ona o wiele dalej niż szacowane wtedy granice naszej galaktyki. A zatem Mgławica Andromedy to tak naprawdę Galaktyka Andromedy! W ten sposób potwierdzono, że tzw. mgławice spiralne to odrębne od Drogi Mlecznej galaktyki (zwane czasem wszechświatami wyspowymi), również wypełnione ogromem gwiazd¹¹.

Obecnie dzięki teleskopom kosmicznym Hubble’a i Webba wiemy, że oprócz naszej galaktyki spiralnej, zwanej Drogą Mleczną, galaktyk w widzialnym Wszechświecie są miliardy (zob. zdj. 2). Jedni naukowcy szacują ich liczbę na 100-200 miliardów, natomiast inni nawet na 2 biliony¹²! Oczywiście galaktyki mają różne rozmiary. Szacuje się, że każda galaktyka liczy średnio 100 milionów gwiazd (nasza własna ma liczyć ok. 100 miliardów gwiazd). Uważa się więc, że w sumie widzialny Wszechświat liczy 10²⁴ gwiazd, przy czym ta liczba jest uważana za mocno niedoszacowaną¹³. A to tylko widzialny Wszechświat – ile galaktyk i gwiazd moglibyśmy znaleźć jeszcze dalej, poza jego granicami?

Biblia mówi prawdę: gwiazd nie da się policzyć!

A zatem wbrew temu, co mogło się wydawać bliskowschodnim starożytnym, gwiazd jest o wiele więcej, niż możemy dostrzec gołym okiem. I tysiące lat temu wiedzieli to już m.in. Abraham i prorok Jeremiasz! To dowód na to, że księgi biblijne zawierają wiedzę, która pod pewnymi względami wyprzedzała swoje czasy. Pomimo starożytnych kosmologii sugerujących istnienie twardej kopuły lub sfery z gwiazdami nad Ziemią księgi Starego Testamentu już wtedy sugerowały, że gwiazd jest o wiele więcej, niż jesteśmy w stanie dostrzec i policzyć. To pokazuje, że Pismo Święte musi być księgą natchnioną przez Boga, Stwórcę całego Wszechświata.

Przypisy

1. Rdz 15,5 BT.
2. Gitt W., Counting the stars, Creation Ministries International, 16.11.2011, https://creation.com/counting-the-stars [dostęp: 12.03.2024]
3. Morris H. M., The Stars of Heaven, Institute for Creation Research, 01.01.1974, https://www.icr.org/article/stars-heaven [dostęp: 12.03.2024]
4. Jr 33,22 BT.
5. Galileusz, Sidereus nuncius, 1610; cyt. za: Gitt W., Stars and Their Purpose, Master Books, 2006, s. 17-18 (tłum. własne).
6. Granada M. A., Did Tycho Eliminate the Celestial Spheres before 1586?, Journal for the History of Astronomy, 37 (2), 2006, https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/002182860603700201 [dostęp: 12.03.2024]
7. Gitt W., Counting…, op. cit.
8. Bersanelli M., Wielki spektakl na niebie, Copernicus Center Press, Kraków 2020, s. 196-203, 212-215.
9. Op. cit., s. 212-215.
10. Cefeidy to rodzaj gwiazd zmiennych, pulsujących.
11. The Spiral Nebulae and the Great Debate, John A. Dutton Institute for Teaching and Learning Excellence, https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l9_p2.html [dostęp: 12.03.2024]
12. Gunn A., How many galaxies are there in the universe?, BBC Sky at Night Magazine, 29.11.2023, https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/how-many-galaxies-in-universe [dostęp: 12.03.2024]
13. Howell E., Harvey A., How many stars are in the universe?, Space.com, 11.02.2022, https://www.space.com/26078-how-many-stars-are-there.html [dostęp: 12.03.2024]