Физика не опроверглась: ученые объяснили, как галактики уходят от нас со сверхсветовой скоростью
Вселенная кажется местом, где действуют строгие правила, и главное из них – ничто не может двигаться быстрее света. Однако астрофизики утверждают обратное: космос расширяется с такой скоростью, что далекие галактики буквально исчезают из нашего поля зрения, и это вовсе не противоречит науке.
Почему Эйнштейн не ошибался?
Для многих людей идея расширения Вселенной со скоростью, превышающей скорость света, звучит как нарушение законов специальной теории относительности. Однако ученые подчеркивают, что ограничение скорости света касается только движения объектов через пространство, а не самого пространства, которое расширяется. Объекты на дальнем краю космоса могут иметь любую скорость удаления, поскольку они расположены слишком далеко от нас. Об этом пишет издание SciTechDaily.
Астрономы используют модель LCDM, которая учитывает влияние темной материи и темной энергии, чтобы определить современное расстояние до объектов. Хотя возраст Вселенной составляет 13,77 миллиарда лет, радиус ее видимой части достигает примерно 45 миллиардов световых лет. Этот предел специалисты называют горизонтом частиц или космологическим горизонтом. Он обозначает максимальное расстояние, которое мы можем видеть на данный момент.
Это не большая проблема. Почему ограничение скорости света распространяется только на локальные наблюдения – я никогда не увижу ракетный корабль, пролетающий мимо меня быстрее света,
– прокомментировал астрофизик Пол Саттер.
Красное смещение и пределы видимого
Скорость удаления космических объектов ученые рассчитывают с помощью красного смещения. Когда галактика удаляется от нас, ее свет смещается в красную часть электромагнитного спектра. Чем дальше расположен объект, тем быстрее он исчезает, поскольку между ним и Землей появляется больше пространства для расширения. Точка перехода, где галактики начинают удаляться быстрее света, расположена на расстоянии 13,77 миллиарда световых лет.
Несмотря на такую колоссальную скорость, люди до сих пор видят некоторые из этих галактик. Это возможно благодаря тому, что свет, который фиксируют телескопы сегодня, начал свой путь миллиарды лет назад, когда эти объекты находились значительно ближе к нашей планете.
Мы все еще можем наблюдать за этими галактиками, потому что свет, который достигает нас, начал свое путешествие миллиарды лет назад, когда они были гораздо ближе,
– добавил Пол Саттер.
Будущее в одиночестве
Существует еще один важный предел – космологический горизонт событий. Он расположен на расстоянии около 17 миллиардов световых лет. Свет, который далекие звезды излучают прямо сейчас за пределами этой дистанции, никогда не достигнет Земли, сколько бы времени ни прошло.
Из-за ускоренного расширения Вселенной, стимулируемого темной энергией, этот горизонт со временем расширится до 60 миллиардов световых лет и стабилизируется. Однако даже тогда мы не сможем видеть все. Свет от самых удаленных галактик сместится к таким экстремальным длинам волн, что они фактически станут невидимыми.
Прогнозы ученых неутешительны: примерно через 100 миллиардов лет каждая галактика за пределами Местной группы навсегда исчезнет из нашего поля зрения, оставив человечество в космическом одиночестве.