Для начала давайте представим, когда мы стоим в пустом зале, любой громкий звук возвращается к нам через секунду, это и есть эхо, но мало кто из нас задумывался, что во вселенной тоже есть свои, так сказать, отголоски. Учёные умеют их ловить и узнавать по ним, что было миллиарды лет назад, эти сигналы не похожи на привычный нам звук, но принцип один тот же, то, что произойдет однажды, может отразиться и дойти до нас позднее, через некоторое время.
Первое и главное эхо. Реликтовое излучение
Самый популярный пример, это микроволновое фоновое излучение, или "эхо Большого взрыва", оно было открыто случайно в 1965 году физиками Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном.
Учёные настраивали радиоантенну и заметили странный шум, который не удавалось убрать ни чисткой оборудования, ни изменением направления антенны, и позже им стало ясно, что они поймали что-то вроде отголоска первых мгновений существования нашей Вселенной.
Сегодня реликтовое излучение изучают космические спутники, по распределению этого шума астрономы строят карты ранней Вселенной, узнают, как формировались галактики и как развивалась космическая структура. Это эхо настолько древнее, что мы фактически слышим прошлое возрастом почти 14 миллиардов лет.
Эхо от планет и Луны
Также есть примеры которые ближе к нам, например, радиосигналы, которые мы посылаем с земли, могут отражаться от поверхности Луны или каких-либо планет. Такой эффект впервые использовали ещё в середине XX века, в 1946 году американские инженеры провели эксперимент, а именно, они отправили мощный радиосигнал на Луну и через две с половиной секунды приняли его обратно, это был первый в истории "радиоразговор" с другим небесным телом.
С тех пор отражённые сигналы применяют для измерения расстояния до Луны с высокой точностью, интересный факт, до сих пор работают отражатели, которые астронавты "Аполлона" оставили на лунной поверхности. Луч лазера от Земли возвращается обратно, и по времени задержки учёные вычисляют расстояние до Луны с точностью до сантиметров, это тоже форма космического эха.
Космическое эхо во времени
Иногда эхо приходит не в виде отражения, а в виде задержанного сигнала. Например, свет от далёкой галактики может идти до нас миллиарды лет, мы видим её не такой, какая она сейчас, а такой, какой она была в далёком прошлом, в каком-то смысле каждый взгляд в телескоп это "эхо времени".
Особенно ярко это ощущается, когда речь идёт о сверхновых звёздах, вспышка сверхновой настолько мощная, что её свет рассеивается межзвёздной пылью и приходит к нам разными путями, учёные называют это световым эхом. Благодаря этому можно наблюдать одну и ту же вспышку спустя десятилетия после её реального события, словно вселенная снова проигрывает запись.
Гравитационные волны - новое "эхо"
Совсем недавно мы научилось ловить ещё один тип эха, это гравитационные волны. Это рябь в измерении пространство-время, которая возникает при слиянии чёрных дыр или нейтронных звёзд, первое такое событие зарегистрировали в 2015 году в обсерватории LIGO.
По сути, что произошло, мы услышали колебания самой ткани Вселенной, и хотя это не звук в привычном смысле, физики иногда преобразуют сигнал в аудио, получается короткий "чирп", словно удар и тут же затухание. Это тоже эхо, и это событие произошло за миллиарды световых лет, но его отголоски дошли до наших детекторов.
Что объединяет все эти явления
Общая идея проста, эхо в космосе - это любое отражение или задержка сигнала, по которому мы можем восстановить события прошлого, будь то микроволновое излучение после Большого взрыва, радиосигнал от Луны, свет сверхновой или гравитационная волна, в каждом случае мы сталкиваемся с тем, что Вселенная хранит следы своей истории.
Итог
Когда мы говорим "эхо", мы обычно представляем звук, но для науки космическое эхо это гораздо шире, это свет, радиоволны, реликтовое излучение и даже рябь в пространстве-времени, каждый из этих сигналов рассказывает о прошлом будь то первые секунды после рождения Вселенной или вспышка звезды в соседней галактике.
В этом смысле каждый телескоп и каждый детектор работает как ухо, которое прислушивается к космосу и чем точнее наши инструменты, тем отчётливее мы слышим это вечное эхо.
Подписывайтесь, делитесь с друзьями и предлагайте свои идеи для дальнейших статей!