Существует такой парадокс: мы видим звезды такими, какими они были миллионы и миллиарды лет назад. Свет, излучаемый звездами, преодолевает огромные расстояния, прежде чем мы его увидим. Самая дальняя звезда от нас — Эарендель, или Утренняя звезда (голубой сверхгигант). Расстояние до нее — 12,9 млрд световых лет. Правильнее будет сказать, что это звездная система, так как из-за большого расстояния пока сложно определить количество звезд. Но как ученые смогли разглядеть столь отдаленный объект в космосе?
В начале освоения космоса люди использовали метод наблюдения без оптических приборов — «невооруженным глазом». На ночном небе разворачивалась картина мерцающих звезд. Со временем можно было заметить некую цикличность передвижения светил. Так, в III веке до н. э. составили первый каталог звезд и таблицу движения Луны и Солнца.
Но более детальное представление о близких к нам объектах открыл первый телескоп, созданный Галилео Галилеем в начале XVII века н. э. (1609 год). Однако первые чертежи телескопа были сделаны Леонардо да Винчи еще в 1509 году. Телескоп-рефрактор содержит две основные линзы: объектив и окуляр. Объектив создает уменьшенное изображение в плоскости, а уже в окуляр изображение рассматривается как в лупу. Такая система используется в театральных биноклях и любительских телескопах даже в наше время. Впоследствии телескоп модифицировали и улучшали для более точных и дальних наблюдений, создав рефрактор линзовый, рефлектор зеркальный и катадиоптрический (зеркально-линзовый). Такие телескопы находятся в разных странах.
Для изучения планет Солнечной системы в 1977 году были запущены зонды NASA «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Их основная задача — сделать снимки планет и их спутников. И они прекрасно справились со своей миссией. «Вояджер-2» утратил связь совсем недавно, 28 июля 2023 года, а «Вояджер-1» прекратил передачу данных, но до сих пор может принимать команды с Земли. Они уже покинули предполагаемый край Солнечной системы и движутся в межзвездном пространстве.
Но на сегодняшний день потрясающие фотографии и открытия делают космические телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб». «Хаббл» был запущен в 1990 году на низкую околоземную орбиту (545 км). Он проделал огромную работу, и на помощь ему в 2021 году был запущен телескоп нового поколения «Джеймс Уэбб» — на орбиту, удаленную от Земли на 1,5 млн км. Эти космические телескопы погружают нас в глубины космоса и открывают новые миры. Благодаря инфракрасному и рентгеновскому диапазонам их камер у нас есть возможность увидеть и разглядеть объекты, находящиеся на невероятно огромных расстояниях, такие как звездная система Эарендель.
Телескопы можно назвать «машиной времени». Наблюдая в данную секунду, например, звезду Альфа Центавра, мы видим ее такой, какой она была чуть более четырех лет назад. Свет от нее доходит до нас более четырех лет, поэтому и получается, что мы будто смотрим в прошлое. Еще более удивительно обстоит дело с объектами, расстояние до которых достигает сотен, тысяч, миллионов и миллиардов световых лет. Если, например, в данную секунду сторонний наблюдатель, находящийся от Солнечной системы на расстоянии 4,6 млрд световых лет, посмотрит на Солнце, то он увидит, как зарождается наша звезда. Вот такой временной парадокс возникает из-за огромных расстояний в космосе.
Все знания об устройстве Вселенной, а именно расположение космических объектов, называют «видимой Вселенной» — то есть пространством, которое мы можем наблюдать и в котором способны обнаруживать космические объекты. Всё это стало возможным благодаря огромной работе ученых, которые не только создают и модифицируют телескопы, но и обрабатывают и изучают данные с них. И им есть чем нас удивить на просторах Вселенной.