Hapësira nuk ofron tabela kilometrike dhe as pika fikse që mund të përdoren si në Tokë. Megjithatë, astronomët kanë arritur të përcaktojnë largësitë e planetëve, yjeve dhe galaktikave duke kombinuar gjeometrinë, vetitë e dritës dhe sjelljen e objekteve qiellore. Sa më larg të jetë një trup, aq më shumë ndryshon edhe metoda që përdoret për ta matur.
Kjo mënyrë pune njihet shpesh si “shkalla kozmike e distancave”. Çdo hap mbështetet te matje më të afërta dhe më të drejtpërdrejta, të cilat shërbejnë për të kalibruar teknikat që përdoren në largësi më të mëdha. Pikërisht për këtë arsye, saktësia e një matjeje pranë nesh mund të ndikojë edhe në mënyrën si përcaktohen përmasat e universit.
Brenda sistemit diellor: nga radari te njësia astronomike
Për objektet relativisht të afërta mund të përdoren metoda të drejtpërdrejta. Sinjalet radar dërgohen drejt një planeti ose asteroidi dhe matet koha që u duhet për t’u kthyer. Meqë shpejtësia e dritës dihet me saktësi të lartë, koha e udhëtimit jep largësinë.
Në këtë shkallë përdoret shpesh njësia astronomike, ose AU, e përcaktuar si 149 597 870 700 metra. Ajo përfaqëson afërsisht largësinë mesatare mes Tokës dhe Diellit dhe e bën më të thjeshtë përshkrimin e orbitave planetare.
Kur kalojmë te yjet, kilometrat bëhen të papërshtatshëm. Astronomët përdorin vitin-dritë, distancën që përshkon drita në një vit, si dhe parsekun. Një parsek është rreth 3,26 vite-dritë dhe lidhet drejtpërdrejt me matjen e paralaksës.
Paralaksa: gjeometri për yjet më të afërt
Nëse një objekt i afërt shihet nga dy pozicione të ndryshme, ai duket sikur zhvendoset kundrejt sfondit. I njëjti parim përdoret për yjet. Toka ndryshon pozicion gjatë orbitës së saj dhe astronomët krahasojnë vendndodhjen e dukshme të një ylli në periudha të ndryshme të vitit.
Sa më i afërt të jetë ylli, aq më e madhe është zhvendosja e matur. Për trupat e largët këndi bëhet jashtëzakonisht i vogël, ndaj kërkohen instrumente me saktësi shumë të lartë.
Misioni Gaia e çoi këtë teknikë në një shkallë të paprecedentë. Nga korriku 2014 deri më 15 janar 2025, observatori hapësinor realizoi më shumë se tre trilionë vëzhgime të rreth dy miliardë yjeve dhe objekteve të tjera. Matjet e tij po përdoren për të ndërtuar një hartë tredimensionale shumë të saktë të Rrugës së Qumështit. Publikimi DR4, i bazuar në 66 muaj të dhëna, pritet në dhjetor dhe do të zgjerojë ndjeshëm informacionin astrometrik në dispozicion.
Yjet që shërbejnë si tregues largësie
Përtej zonës ku paralaksa është më e dobishme, astronomët mbështeten te objekte me shkëlqim të njohur. Cefeidet janë yje të ndryshueshëm që pulsojnë në mënyrë periodike. Ekziston një lidhje mes periudhës së pulsimit dhe shkëlqimit të tyre të vërtetë.
Kur dihet sa dritë duhet të prodhojë një Cefeidë dhe matet sa e zbehtë duket nga Toka, mund të llogaritet largësia e saj. Kjo metodë lejon matjen e yjeve në galaktikën tonë dhe në galaktika të afërta.
Për distanca edhe më të mëdha përdoren supernovat e tipit Ia. Këto shpërthime mund të kalibrohen për të shërbyer si “qirinj standardë”, sepse shkëlqimi i tyre i brendshëm mund të përcaktohet nga karakteristikat e kurbës së dritës. Duke krahasuar shkëlqimin real me atë që arrin në teleskop, studiuesit përcaktojnë sa larg ndodhet galaktika ku ndodhi shpërthimi.
Kur zgjerimi i universit bëhet pjesë e matjes
Në distanca kozmologjike hyn në lojë zhvendosja drejt së kuqes. Ndërsa universi zgjerohet, gjatësia valore e dritës nga galaktikat e largëta zgjatet gjatë udhëtimit. Sa më e madhe të jetë zhvendosja, aq më shumë informacion jep ajo për historinë e zgjerimit dhe largësinë kozmologjike, kur interpretohet brenda një modeli të universit.
Këtu matja bëhet më komplekse, sepse nuk ekziston vetëm një përkufizim i largësisë. Astronomët dallojnë, ndër të tjera, distancën e ndriçimit dhe distancën këndore, të cilat përdoren për lloje të ndryshme vëzhgimesh.
Kjo shkallë matjesh lidhet drejtpërdrejt edhe me përcaktimin e konstantës së Hubble-it, që përshkruan ritmin aktual të zgjerimit kozmik. Pikërisht sepse çdo hallkë duhet të kalibrohet me kujdes, paralaksa, Cefeidet dhe supernovat vazhdojnë të studiohen me saktësi gjithnjë më të madhe. Matja e distancës në hapësirë nuk është një numër i vetëm i marrë nga një instrument, por një zinxhir metodash që e lidh lagjen tonë kozmike me galaktikat shumë të largëta.