Давным-давно люди считали, что земля плоская и стоит на трех слонах, но с развитием естественных наук не осталось сомнений, что земля это шар, который вращается вокруг солнца наряду с другими планетами. И мы также знаем, что солнце — это такая же звезда, что и те, которые мы видим на небосводе каждую ночь. Все они входят в огромную галактику под названием Млечный Путь.
А потом вообще оказалось, что вся вселенная заполнена такими галактиками, и что между ними колоссальное расстояние в миллиарды световых лет. Если на современном космическом корабле полететь на ближайшую к нам галактику под названием Туманность Андромеды, то это займет каких-то 50 миллиардов лет.
И вот тут возникает вопрос - насколько далеко мы можем увидеть в этом галактическом пространстве? И есть ли предел астрономических наблюдений?
Наша вселенная не такая уж и старая, ей 13,8 миллиарда лет. Поначалу она была молодая горячая и испускала очень много излучения, но через 400 миллионов лет она подостыла расширилась, и свет стал очень долго распространяться из одной точки в другую.
Реликтовое излучение - это свет, который образовался в то время, и только сейчас смог дойти до нас из самых удаленных точек нашей вселенной. Это излучение достаточно однородно и оно приходит из каждой точки небесной сферы.
Но почему мы не видим это яркое излучение?
Дело в том, что пока свет распространяется до нас, он испытывает очень сильное смещение и превращается в радиоволны, которые могут увидеть радиотелескопы. Представьте себе, что вселенная - это воздушный шар, а галактики - это пуговицы, которые приклеены к нему.
Пространство вселенной расширяется и таким образом галактики удаляются друг от друга. Световая волна, испущенная далеким космическим объектом, пока доходит до нас, расширяется вместе с пространством, поэтому ее длина волны увеличиваются. А как мы знаем, каждой длине волны соответствует определенный цвет. Вот и получается сдвиг в красную область.
Именно поэтому самая далёкая галактика имеет красный цвет, ее свет, дошедший от нее до нас, увеличил свою длину волны в 12 раз, а у реликтового излучения длина волны увеличилась в тысячу раз, поэтому это излучение перешло в области радиочастот.
Но самое интересное то, что существует теоретический предел, дальше которого мы никогда ничего не увидим. Дело в том, что вселенная расширяется и чем дальше объект находится от нас, тем быстрее он удаляется. И существует расстояние, на котором объекты удаляются от нас со скоростью света, это расстояние определяет сферу Хаббла, за которой объекты удаляются от нас быстрее, чем со скорость света.
Но это не противоречит теории относительности, потому что это происходит не из-за движения объектов, а из-за расширения пространства, в которое эти объекты вклеены. Ну а пространство может расширяться как ему угодно, и если сверхсветовая галактика испустит фотон в нашу сторону, то, вроде как, получается, что он никогда нас не достигнет.
Но, существует сверхсветовая область пространства, фотоны из которых все-таки смогут достичь нас, и мы сможем увидеть эти объекты. Она ограничивается горизонтом частиц и вот дальше него уже действительно ничего не видно, потому что объекты за ним удаляются слишком быстро. Горизонт частиц образует сферу радиусом более 46 миллиардов световых лет и получается, что видимая вселенная - это шар, диаметр которой 93 миллиарда световых лет.
Так что хотя вселенная бесконечна, мы никогда не сможем заглянуть во все ее уголки, нами виден только лишь ее кусочек, но как по мне, это лучшая ее часть.