Snad každý člověk alespoň jednou za život zvedl oči k nočnímu nebi a fascinovaně zůstal stát. Pokud mu v tom nebránilo světelné znečištění, uviděl alespoň stovky hvězd, a pokud měl štěstí, i jedno z ramen naší Galaxie. V takové chvíli se hlavou začne honit spousta otázek..

Jednou z nich je bezesporu otázka: „Jak je vesmír velký?“ Jeho rozměry se totiž zcela vymykají lidské představivosti. Zprostředkovat astronomické vzdálenosti není jednoduché, protože se nedají srovnat s ničím, na co jsme v lidském měřítku zvyklí.

Začněme asi tím nejjednodušším, tedy vzdáleností Země a Měsíce. Vždyť právě náš věčný souputník je naším nejbližším vesmírným sousedem, který svými silami přímo ovlivňuje i dění na planetě. Někteří astronomové dokonce o systému Země-Měsíc hovoří jako o dvojtělese.

Skutečná vzdálenost mezi Zemí a Měsícem se v průběhu jeho oběhu mění, ale průměrná vzdálenost Měsíce je od Země činí 384 402 km. Tato vzdálenost je na hranici lidské imaginace. Pokud vlastníte auto, podívejte se na svůj tachometr, abyste získali určitou perspektivu.

Průměrnému šoférovi by trvalo přibližně 10 až 20 let, než by dosáhl „kilometrového nájezdu“ srovnatelného s průměrnou vzdáleností Měsíce a Země. Královně české hobby cyklistiky Kateřině Rusé, která ročně na svém bicyklu zvládne ujet 50 000 kilometrů, by za tohoto tempa trvalo něco přes sedm a půl roku, než by se její kolo otisklo do měsíčního prachu.

Není přitom bez zajímavosti, že mezi Zemi a Měsíc by se teoreticky svými rozměry vešly všechny planety Sluneční soustavy.

Cesta k Měsíci by byla dlouhá, ale to jsme teprve na začátku. Našimi nejbližšími planetárními sousedy jsou Venuše a Mars, přičemž Venuše je o něco blíže. Když se Mars přiblíží k Zemi nejvíce, je mezi oběma tělesy vzdálenost 54 000 000 kilometrů, což je 142krát více než distance mezi Zemí a Měsícem. Takovou vzdálenost by Kateřina ujela za 1080 let.

Narůstající vzdálenost mezi vesmírnými tělesy lze přiblížit pomocí rychlosti vysílání signálů. Zatímco signál z Měsíce letí na Zemi zhruba tři sekundy, z Marsu už je v této souvislosti potřeba hovořit o minutách.

Slunce tvoří 99,8 procenta hmotnosti našeho planetárního systému, a je tedy pochopitelně jeho nejvýraznějším objektem. Už Ikarus ze starořeckých bájí zjistil, že cestovat k němu se příliš nevyplácí. Vždyť jen v jeho koróně se teplota dokáže vyšplhat až na 6 000 000 K. Každopádně kdo by se zde chtěl usmažit, musel by nejprve urazit vzdálenost přibližně 149 597 870 kilometrů.

Právě tato vzdálenost je definována jako jedna astronomická jednotka (AU). Při popisu v této délkové jednotce je vzdálenost k Marsu při nejtěsnějším přiblížení 0,37 AU.

Tato astronomická veličina je vhodná pro popis vzdálenosti k objektům nacházejícími se za hlavním pásem planetek mezi Marsem a Jupiterem. Například Saturn je při nejtěsnějším přiblížení vzdálen od Země 1 201 336 738 km, což je 8,03 AU. Trpasličí planeta Pluto je při svém nejtěsnějším přiblížení vzdálena od Země přes čtyři miliardy kilometrů, což odpovídá 28,68 AU. Však také čtyři miliardy kilometrů znějí mnohem abstraktněji než srozumitelnější 28násobek vzdálenosti Slunce.

Pro vyjádření vzdálenosti Slunce lze použít i jinou délkovou jednotku, a to světelnou sekundu. Světlo se ve vakuu pohybuje rychlostí 299 792 458 metrů za sekundu (zhruba 300 000 km/s). Světlu vycházejícímu ze Slunce tedy trvá přibližně 499 sekund, než dosáhne naší planety.

Jinak řečeno, vzdálenost ke Slunci je 499 světelných sekund. Kdyby Slunce zničehonic přestalo vyzařovat energii, na Zemi bychom si toho všimli až po zhruba osmi minutách.

Naše Sluneční soustava je jen nepatrným drobkem v porovnání s velikostí vesmíru. I v naší Galaxii se nachází na místě, které by se dalo označit za zapadákov, ve kterém kosmické lišky dávají dobrou noc.

Pro lidstvo je to však jen dobře, procesy, které se odehrávají v centrálních oblastech Mléčné dráhy, si s životem, jak jej známe, příliš nerozumějí.

Naším nejbližším vesmírným sousedem je červený trpaslík Proxima Centauri, objevený teprve v roce 1915. Ten je součástí trojhvězdného systému Alfa Centauri. Nachází se v přibližné vzdálenosti 40 208 000 000 000 km (40,2 bilionu km nebo 268 770 AU).

Vzdálenost je to už natolik obrovská, že ani používání astronomických jednotek pro získání perspektivy nemá valný smysl.

V tomto měřítku je nejlogičtější jednotkou délky pro popis vzdálenosti světelný rok. Světelný rok je definován jako vzdálenost, kterou světlo urazí ve vakuu za jeden rok, což je 9,46 bilionu kilometrů. Proxima Centauri je od Slunce vzdálena asi 4,2 světelného roku.

Jednou z dalších jednotek délky, které mají v těchto vzdálenostech smysl, je parsek. Parsek byl poněkud nepřesně použit ve filmu Hvězdné války: Nová naděje, kde Han Solo tvrdil, že jeho loď urazila Kesselův běh za méně než 12 parseků.

Nu, parsek vskutku není jednotkou času, nýbrž jednotkou vzdálenosti. Parsek je přibližně 3,26 světelného roku nebo 206 000 AU. Proxima Centauri se nachází zhruba 1,3 parseku od Slunce.

Hlavním důvodem existence této veličiny, odvozené od paralaxy jedné úhlové vteřiny, je snaha usnadnit astronomům výpočty astronomických vzdáleností z nezpracovaných pozorovacích dat.

Přesun z našeho hvězdného sousedství do galaktického je obrovský skok. Nejbližší galaxií k nám je trpasličí galaxie Canis Major, která je od Slunce vzdálená 236 000 000 000 000 000 kilometrů (25 000 světelných let).

Tato malá galaxie obsahuje poměrně vysoké procento červených obrů a předpokládá se, že se v ní nachází asi miliarda hvězd. V poslední době se však v astronomické obci prosazuje názor, že toto uskupení je jen součástí Mléčné dráhy.

Kiloparsekem se označuje vzdálenost 1000 parseků (3262 světelných let). Astronomové obvykle používají kiloparsek k vyjádření prostoru mezi částmi galaxie nebo v rámci skupin galaxií. Vědcům tato veličina umožňuje popsat i značně velké a již zcela nepředstavitelné vzdálenosti.

Při použití této délkové jednotky se trpasličí galaxie Canis Major „nachází“ ve vzdálenosti 7,7 kiloparseku. Trochu perspektivy: naše Mléčná dráha má odhadovaný (viditelný) průměr 150 000 světelných let neboli 46 kiloparseků.

I proto je obtížné rozlišit trpasličí galaxii Canis Major jako samostatnou entitu.

Přeskočme k největší galaxii v naší místní skupině, Galaxii v Andromedě, nádherné spirální galaxii obsahující odhadem 1 bilion hvězd (2x až 10x více než Mléčná dráha). Nachází se přibližně 2 500 000 světelných let neboli 770 kiloparseků od Země.

Galaxie v Andromedě přitom letí vstříc Mléčné dráze na kolizním kurzu závratnou rychlostí 396 000 kilometrů za hodinu, jak ukazují měření modrého posuvu. Předpokládá se, že při této rychlosti se galaxie střetnou přibližně za 4,5 miliardy let.

Náraz bude spektakulární vesmírné divadlo, na jehož konci vznikne nová galaxie, kterou už nyní vědci pojmenovali Milkomeda.

Naše galaktické okolí tvoří takzvaná „Místní skupina“ a má průměr zhruba 10 000 000 světelných let (neboli 3000 kiloparseků). Místní skupina se skládá ze dvou souborů galaxií ve tvaru „činky“: Mléčná dráha a její satelity tvoří jedno závaží, zatímco výše zmíněná Galaxie v Andromedě a její satelity tvoří závaží druhé.

V tomto měřítku se i kiloparsek stává poněkud nepřehledným. Proto astronomové běžně vyjadřují vzdálenosti mezi sousedními galaxiemi a kupami galaxií v megaparsecích (Mpc). Megaparsek je jeden milion parseků neboli přibližně 3 260 000 světelných let. Při použití této délkové jednotky je průměr Místní skupiny přibližně 3 Mpc.

Místní skupiny se sdružují do nadkup galaxií. Nadkupa galaxií je gigantická struktura, která běžně obsahuje tisíce galaxií, přičemž každá z nich obsahuje miliardy až biliony hvězd. Naše Místní skupina je součástí nadkupy v Panně, galaktické nadkupy, která podle odhadů obsahuje více než 47 000 galaxií!

Tím to však nekončí, v roce 2014 astronomové zjistili, že nadkupa v Panně je ve skutečnosti součástí ještě větší nadkupy, zvané Laniakea.

Laniakea je havajský výraz pro otevřenou oblohu nebo nesmírné nebe, což je příhodný název pro tuto neskutečně ohromnou strukturu. Odhaduje se, že nadkupa Laniakea obsahuje 100 000 až 150 000 galaxií. Výzkumy naznačují, že nadkupa Laniakea není gravitačně propojena; pravděpodobně se spíše rozptýlí, než aby se dále udržovala.

S odhadovaným průměrem 500 000 000 světelných let neboli 153 megaparseků je nemožné si ji představit. Pokud bychom objevili inteligentní život ve vnějších částech naší vlastní nadkupy, pokus o jejich spojení by při současných komunikačních metodách, vázaných fyzikálními zákony, trval přinejmenším miliony let.

Až by náš signál konečně dorazil na místo určení, lidstvo by klidně mohlo být už na smetišti vesmírných dějin.

Samozřejmě že toto zpoždění funguje oběma směry. Například světlu z naší Sluneční soustavy by trvalo téměř 70 milionů let, než by dosáhlo uskupení NGC 2525, tedy další ohromující mřížkované spirální galaxie nacházející se v souhvězdí Lodní zádě.

Pokud by v NGC 2525 existoval inteligentní život, viděl by v současnosti Zemi takovou, jaká byla před 70 miliony let. Tudíž by případný zvídavý mimozemšťan mohl pozorovat dinosaury, ovšem po lidech by nebylo ani památky.

Ačkoli je nadkupa Laniakea mimořádně obrovská struktura, byly identifikovány ještě větší „kosmické supermasivní struktury“, mezi nimiž je i takzvaná Velká zeď Herkules-Corona Borealis. Byla objevena v roce 2013 a je (v současnosti) největší známou strukturou v pozorovatelném vesmíru.

Střední velikost zdi se odhaduje na 10 miliard. Budeme-li upřímní, v tomto měřítku již není možné nabídnout jiný smysluplný pohled než ten, že astronomové často používají gigaparsek pro vyjádření těchto mysl tavících vzdáleností.

Jeden gigaparsek (Gpc) je 1 miliarda parseků / 3,26 miliardy světelných let. Vyjádřeno v této délkové jednotce je střední velikost stěny přibližně 3 Gpc. Velká zeď Hercules-Corona Borealis je tak obrovská, že pokrývá jednu pětinu vzdálenosti k horizontu pozorovatelného vesmíru.

Pozorovatelný vesmír je kulovitá část kosmu obsahující veškerou hmotu, kterou lze v tuto chvíli ze Země pozorovat. Tato oblast je vymezena rychlostí světla a dobou, za kterou k nám světlo od velkého třesku dorazilo.

Pozorovatelný vesmír má průměr 93 000 000 000 světelných let neboli 28,5 gigaparseku. Nejnovější odhady založené na údajích z meziplanetární sondy NASA New Horizons předpovídají, že celkový počet galaxií ve viditelném vesmíru dosahuje několika stovek miliard.

Z neznámých důvodů, ve kterých má zřejmě prsty temná energie, se vesmír rozpíná stále rychleji. Pokud tento trend bude pokračovat, všechny v současnosti pozorovatelné objekty jednoho dne zamrznou v čase a nakonec zmizí z našeho obzoru.

Tedy samozřejmě za předpokladu, že se vlastnosti temné energie nebudou v průběhu času měnit.

Existuje něco mimo náš pozorovatelný vesmír? Neexistuje žádný dobrý vědecký důvod domnívat se, že vesmír končí na našem viditelném horizontu. A značná část astronomické komunity se kloní k tomu, že odpověď na otázku, jak je vesmír velký, zní: „Nekonečně velký.“.