- Всесвіту 13,8 мільярдів років.
- Немає жодних доказів того, що Всесвіт є кінечним.
- Всесвіт розширюється зі зростаючою швидкістю, його зовнішні краї фактично рухаються назовні швидше, ніж швидкість світла.
Якщо ви колись мріяли про подорож у часі, просто подивіться на нічне небо; проблиски, які ви там бачите, дійсно є знімками далекого минулого. Це тому, що зірки, планети і галактики так далеко, що світло навіть від найближчих може досягати Землі через десятки тисяч років.
Всесвіт, без сумніву, велике місце. Але наскільки він великий? Де межа Всесвіту?
«Це може бути те питання, відповідь на яке ми насправді ніколи не дізнаємося», – каже Сара Галлахер, астрофізик з Західного університету в Онтаріо, Канада.
Розмір Всесвіту є одним з фундаментальних питань астрофізики. На нього також може й не бути відповіді. Але це не заважає вченим намагатися її знайти.
Галлахер пояснює, що чим ближче об’єкт у Всесвіті, тим легше виміряти до нього відстань. Місяць? Ще простіше Все, що потрібно зробити вченим, це скерувати промінь світла вгору і виміряти кількість часу, який потрібен, щоб цей промінь відбився від поверхні, наприклад, Місяця і повернувся назад на Землю.
Але для досягнення найвіддаленіших об’єктів в нашій галактиці потрібно мати дуже потужний промінь світла. І навіть якщо б у нас були технологічні можливості для цього, щоб пролити світло так далеко, то у кого є тисячі років, щоб чекати, поки промінь відскочить від віддалених екзопланет Всесвіту і повернеться до нас?
Вчені вдаються до декількох хитрощів для роботи з найвіддаленішими об’єктами у Всесвіті. Відомо, що зірки змінюють колір з віком, і на підставі цього кольору вчені можуть оцінити, скільки енергії і світла виппромінюється цими зірками. Дві зірки, які мають однакову енергію і яскравість, не виглядатимуть однаково з Землі, якщо одна з них розташована знаяно далі.
Але як щодо абсолютного краю Всесвіту? Як вчені розраховують відстані до об’єктів, які так далеко? Ось де все стає справді складно.
Пам’ятайте: чим далі об’єкт від Землі, тим довше світло від цього об’єкта досягає нас. Уявіть, що деякі з цих об’єктів знаходяться так далеко, що їх світлу потрібні були мільйони або навіть мільярди років, щоб дістатися до нас. Тепер уявіть, що світло деяких об’єктів займає стільки часу, щоб зробити цю подорож, що за всі мільярди років існування Всесвіту воно все ще не досягло Землі. Саме з цією проблемою стикаються астрономи, пояснює Уїлл Кінні, фізик з Університету штату Нью-Йорк у Буффало.
«Ми можемо бачити тільки маленький, маленький міхур [Всесвіту]. І що за ним ховається? Ми дійсно не знаємо», – сказала Кінні.
Читайте також: Як був створений Всесвіт?
Але, розрахувавши розмір цієї маленької бульбашки, вчені можуть оцінити, що знаходиться за її межами.
Методи обчислення меж Всесвіту
Вчені знають, що Всесвіту 13,8 мільярдів років. Це означає, що об’єкт, світло якого витратило 13,8 мільярдів років, повинен бути найвідділенішим об’єктом, який ми можемо бачити. У вас може виникнути спокуса думати, що це дає нам просту відповідь про розмір Всесвіту: 13,8 мільярдів світлових років. Але майте на увазі, що Всесвіт також постійно розширюється з наростаючою швидкістю. За той час, який світло витратило на шлях до нас, край міхура зрушився. На щастя, вчені знають, наскільки далеко він просунувся: 46,5 мільярдів світлових років, ґрунтуючись на розрахунках розширення Всесвіту після Великого вибуху.
Деякі вчені використовували це число, щоб спробувати обчислити, що знаходиться за межами того, що ми можемо бачити. Виходячи з припущення, що Всесвіт має вигнуту форму, астрономи можуть поглянути на закономірності, які ми бачимо у видимому для нас Всесвіті, і використовувати моделі, щоб оцінити, наскільки далі розширюється інша частина всесвіту. Одне з досліджень показало, що реальний всесвіт може бути як мінімум в 250 разів більшим – 46,5 мільярдів світлових років, які ми можемо реально побачити.
Читайте також: Яку форму має наш Всесвіт
Але у Кінні є й інші ідеї: «Немає жодних доказів того, що Всесвіт кінечний», – сказав він, – «Це цілком може тривати вічно».
“Немає впевненості в тому, чи є Всесвіт кінечним або нескінченним, але вчені згодні з тим, що він дійсно величезний», сказала Галлахер. На жаль, маленька частина, яку ми можемо бачити зараз, – це найбільше, що ми будь коли зможемо спостерігати. Оскільки Всесвіт розширюється зі зростаючою швидкістю, його зовнішні краї фактично рухаються назовні швидше, ніж швидкість світла. Це означає, що ці краї віддаляються від нас швидше, ніж їхнє світло досягає нас. Поступово вони зникають з поля нашого зору.