Недавно один из подписчиков прислал мне следующий вопрос:
Почему наблюдаемая вселенная 93 миллиарда св. лет в диаметре, если Большой Взрыв был 14 миллиардов лет назад и объекты не могли бы с тех пор разлететься так далеко?
Вопрос действительно интересный, ведь чтобы за время жизни вселенной объекты успели так разлететься их скорость должна быть существенно больше скорости света. Так как же так вышло?
Когда мы смотрим на далёкие звёзды, мы видим их такими, какими они были в прошлом и в том месте, где они находились в момент излучения света. К примеру, Солнце мы видим там, где оно было 8 минут назад, Сириус там, где он был 8,6 лет назад, а Бетельгейзе — 650 лет назад, ведь именно столько времени необходимо фотонам, чтобы долететь от этих звёзд до нас.
Таким образом, если мы видим галактику в миллиарде световых лет от нас, то, значит, она была там миллиард лет назад и с тех пор успела уже далеко улететь, просто мы этого пока не видим.
Большой взрыв произошёл 13,7 млрд лет назад, а значит свет успел долететь до нас от объектов, находившихся на расстоянии не более 13,7 млрд световых лет. Значит, самые отдалённые объекты, которые мы видим, находились на таком расстоянии от нас уже тогда, 13,7 млрд лет назад.
Вселенная же с самого момента Большого взрыва постоянно расширяется, что удалось определить по красному смещению света, от отдалённых галактик. Дело в том, что если звезда отдаляется от нас, то из-за эффекта Доплера, длина волны излучаемого ею света будет больше, чем если бы она стояла на месте. Наблюдая за самыми далёкими галактиками, учёные увидели, что все они имеют большое красное смещение и, чем дальше находится галактика, тем оно больше, а значит и скорость отдаления этой галактики больше.
Таким образом, из-за расширения Вселенной, самые отдалённые объекты Вселенной испустили свой свет и он 13,7 млрд лет летел сквозь пространство, пока не достиг нас, а сами источники света всё это время отдалялись от нас и сейчас находятся на расстоянии куда большем.
Но это ещё не окончательный ответ на вопрос. Допустим, самые далёкие объекты отдаляются от нас со скоростью света, тогда получается, что они успели отлететь на 13,7 млрд св лет от того места, где мы их видим. Видим мы их на расстоянии 13,7 млрд св лет, итого: 13,7+13,7=27,4 млрд св лет, но радиус вселенной оценивается в 46,3 млрд св лет. Откуда ещё 19 млрд св лет?
Дело в том, что на расширение вселенной не работает ограничение в виде скорости света, поскольку в этом случае не объекты движутся прочь друг от друга, а пространство появляется между ними. Поэтому объекты, ушедшие за космологический горизонт, отдаляются от нас со скоростью большей, чем скорость света, и успели улететь на 46,3 млрд св лет от нас.
Автор: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.
