Давным-давно люди считали, что Земля плоская и стоит на трех слонах. С развитием естественных наук не осталось сомнений, что Земля – это шар, который вращается вокруг солнца наряду с другими планетами. Да и солнце – это такая же звезда, что и те, что мы видим на небосводе каждую ночь. Все они входят в огромную галактику под названием Млечный Путь. А потом оказалось, что вся Вселенная заполнена такими галактиками. Между этими галактиками колоссальные расстояния в миллиарды световых лет.
Если на современном космическом корабле полететь на ближайшую к нам галактику «Туманность Андромеды», то это займет всего лишь каких-то 50 млрд. лет. И вот тут и возникает этот вопрос.
Насколько далеко мы можем видеть в этом межгалактическом пространстве? Есть ли предел астрономическим наблюдениям?
Нужно посмотреть на одну фотографию, сделанную телескопом «Хаббл». Это фотография маленького кусочка неба, на которой всего лишь несколько звезд и около 10 тысяч галактик. Среди них есть маленькая красная точка. Это самая удаленная галактика, обнаруженная на данный момент. Свет от нее летел до нас больше 13 млрд. лет. Представьте, насколько огромное расстояние преодолели фотоны света, чтобы прилететь в наш телескоп и отобразиться на мониторах.
Существует еще более дальний объект, который можно увидеть в современные телескопы. Это реликтовое излучение. Наша вселенная не такая уж и старая. Ей всего лишь 13,8 млрд. лет. Сначала она была молодая, горячая и испускала море излучения. Но через 400 млн. лет она поостыла, расширилась, и свет стал очень долго распространяться из одной точки в другую. Реликтовое излучение – это свет, образовавшийся в то время и только сейчас дошедший до нас из самых удаленных точек нашей вселенной. Это излучение достаточно однородно и приходит из каждой точки небесной сферы.
Но почему мы не видим это яркое излучение?
Пока свет распространяется до нас, он испытывает очень сильное красное смещение и превращается в радиоволны, которые могут видеть радиотелескопы.
Если представить нашу вселенную как воздушный шар, а галактики – это монеты приклеенные к нему. Пространство нашей вселенной расширяется подобно накачиванию шарика, соответственно галактики постепенно удаляются друг от друга. Световая волна, испущенная другим космическим объектом, пока доходит до нас расширяется вместе с пространством. Поэтому ее длина (волны) увеличивается. А как мы знаем, каждой длине волны соответствует определенный цвет. Вот и получается сдвиг в красную область.
Именно поэтому самая удаленная галактика имеет красный цвет. Свет, дошедший от нее до нас, увеличивает свою длину волны в 12 раз. А у реликтового излучения длина волны увеличивается в 1000 и более раз. Поэтому это излучение перешло в область радиочастот.
Но самое интересное заключается в том, что существует теоретический предел, дальше которого мы никогда ничего не увидим. Все из-за того, что вселенная постоянно расширяется. Чем дальше объект находится от нас, тем он быстрее удаляется. Существуют расстояния, на которых объекты удаляются от нас со скоростью света. Это расстояние определяет сферу Хаббла, за которой объекты удаляются от нас быстрее скорости света. Но это не противоречит теории относительности. Потому что это происходит не из-за движения объекта, а из-за расширения пространства. А оно может расширяться как ему угодно.
Если сверхсветовая галактика испустит фотон света в нашу сторону, то получается, что он никогда нас не достигнет. Но сфера Хаббла тоже постепенно расширяется, а значит, фотоны от сверхсветовой галактики все-таки достигнут нашей.
Как видите, существуют сверхсветовая область пространства, фотоны из которой все-таки смогут достичь нас, и мы сможем увидеть эти объекты. Это область ограничивается лишь горизонтом частиц. И вот дальше этой области мы ничего увидеть не сможем. Потому что объекты за этим горизонтом удаляются от нас слишком быстро. Горизонт частиц образует сферу радиусом более 46 млрд. световых лет. Получается, что видимая вселенная – это шар диаметром 92 млрд. световых лет. Так что хоть и вселенная бесконечна, мы никогда не сможем заглянуть во все ее уголки и видим лишь только ее кусочек.
Друг, не уходи без комментария и лайка. Это залог новых материалов на канале.