Фізика не зламалася: вчені пояснили, як галактики тікають від нас із надсвітловою швидкістю
Всесвіт здається місцем, де існують суворі правила, і головне з них – ніщо не може рухатися швидше за світло. Однак астрофізики стверджують протилежне: космос розширюється з такою швидкістю, що далекі галактики буквально зникають з нашого поля зору, і це зовсім не суперечить науці.
Чому Ейнштейн не помилявся?
Для багатьох людей ідея розширення Всесвіту зі швидкістю, що перевищує світлову, звучить як порушення законів спеціальної теорії відносності. Проте науковці наголошують, що обмеження швидкості світла стосується лише руху об'єктів крізь простір, а не самого простору, який росте. Об'єкти на далекому краї космосу можуть мати будь-яку швидкість віддалення, оскільки вони розташовані надто далеко від нас. Про це пише видання SciTechDaily.
Астрономи використовують модель LCDM, яка враховує вплив темної матерії та темної енергії, щоб визначити сучасну відстань до об'єктів. Хоча вік Всесвіту становить 13,77 мільярда років, радіус його видимої частини сягає приблизно 45 мільярдів світлових років. Цю межу фахівці називають горизонтом частинок або космологічним горизонтом. Вона позначає максимальну відстань, яку ми можемо бачити на цей момент.
Це не велика проблема. Це тому, що обмеження швидкості світла поширюється лише на локальні спостереження – я ніколи не побачу ракетний корабель, що пролітає повз мене швидше за світло,
– прокоментував астрофізик Пол Саттер.
Червоне зміщення та межі видимого
Швидкість віддалення космічних об'єктів учені розраховують за допомогою червоного зміщення. Коли галактика рухається від нас, її світло зміщується до червоної частини електромагнітного спектра. Що далі розташований об'єкт, то швидше він зникає, оскільки між ним і Землею з'являється більше простору для розширення. Точка переходу, де галактики починають віддалятися швидше за світло, розташована на відстані 13,77 мільярда світлових років.
Попри таку колосальну швидкість, люди досі бачать деякі з цих галактик. Це можливо завдяки тому, що світло, яке фіксують телескопи сьогодні, почало свій шлях мільярди років тому, коли ці об'єкти були значно ближче до нашої планети.
Ми все ще можемо спостерігати за цими галактиками, тому що світло, яке досягає нас, почало свою подорож мільярди років тому, коли вони були набагато ближче,
– додав Пол Саттер.
Майбутнє у самотності
Існує ще одна важлива межа – космологічний горизонт подій. Він розташований на відстані близько 17 мільярдів світлових років. Світло, яке далекі зірки випромінюють прямо зараз за межами цієї дистанції, ніколи не досягне Землі, скільки б часу не минуло.
Через прискорене розширення Всесвіту, яке стимулює темна енергія, цей горизонт з часом розшириться до 60 мільярдів світлових років і стабілізується. Проте навіть тоді ми не зможемо бачити все. Світло від найвіддаленіших галактик зміститься до таких екстремальних довжин хвиль, що вони фактично стануть невидимими.
Прогнози вчених невтішні: приблизно через 100 мільярдів років кожна галактика за межами Місцевої групи назавжди зникне з нашого поля зору, залишивши людство у космічній самотності.