Астрономи виявили галактику, яка старша за Всесвіт: як це може бути

За 2 роки своєї роботи в космосі телескоп Вебб зміг зробити чимало революційних відкриттів. Але одним із найважливіших відкриттів є те, що обсерваторії вдалося виявити галактику на відстані 33,8 млрд світлових років від нас. Але вік Всесвіту становить 13,8 млрд років. Тож яким чином телескоп побачив світло, яке пройшло більшу відстань, ніж за все існування Всесвіту? Про це пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Оскільки світло не поширюється миттєво, а рухається зі швидкістю 300 тисяч км/с, астрономи бачать найвіддаленіші галактики такими, якими вони були мільярди років тому, а не який вигляд вони мають зараз.

Галактика, яка старша за Всесвіт?

Вік Всесвіту оцінюється в 13,8 млрд років. Виходить, що не можна побачити галактику, яка розташована далі, ніж 13,8 млрд світлових років. Один світловий рік — це відстань, яку проходить світло за 1 земний рік або приблизно 9,5 трлн км. Саме на відстані 13,8 млрд світлових років має бути космологічний горизонт, далі якого зазирнути неможливо. Отже, не повинно існувати й галактик, які знаходяться далі. Але це не так.

Раніше цього року астрономи повідомили, що космічний телескоп Вебб виявив найвіддаленішу серед усіх відомих галактик, що отримала назву JADES-GS-z14-0. Як би парадоксально це не звучало, але вона розташована на відстані 33,8 млрд світлових років від нас.

Виходить, що астрономи побачили галактику такою, якою вона була 33,8 млрд років тому, адже світло весь цей час летіло до Сонячної системи. Це означає, що вік Всесвіту має бути іншим. Але знову все не так.

Розширення Всесвіту і темна енергія

Причина такого стану речей полягає в тому, що Всесвіт не є статичним і постійно розширюється. Про це астрономи дізналися ще у 20-х роках минулого століття. Тобто всі галактики віддаляються від нас і одна від одної з певною швидкістю. Що далі знаходяться галактики, то швидше вони віддаляються. Наприкінці 20 століття астрономи з'ясували, що Всесвіт не просто розширюється, а робить це з прискоренням. Сила, що надає прискорення отримання назвою темна енергія, про яку досі мало що відомо.

За всю довгу історію існування Всесвіту в нього було два основних періоди розширення: космічна інфляція одразу після Великого вибуху і подальше розширення, яке відбулося через мільярди років.

У перші кілька десятків тисяч років у Всесвіті домінувала енергія, а тому цей період називається епохою домінування енергії. У цю епоху об'єм космосу збільшився в 10 у 26 ступені разів (це 10 з 25 нулями).

Приблизно через 47 тисяч років після Великого вибуху почалася епоха домінування матерії. До цього часу гарячий Всесвіт охолов і з кварків і глюонів утворилися протони, а потім протони з'єдналися з електронами, утворивши перші атоми водню, які сформували перші зірки та галактики. У цей період розширення Всесвіту сповільнилося майже до повної зупинки.

Епоха домінування матерії завершилася, коли Всесвіту було трохи менше 10 млрд років. У цей час Всесвіт раптово знову почав швидко розширюватися. Цей період називається епохою домінування темної матерії, і він триває і зараз. При цьому розширення Всесвіту відбувається все швидше і швидше.

Тож світло від галактики JADES-GS-z14-0 насправді подорожувало до телескопа Вебб лише 13,5 млрд років років, незважаючи на те, що галактика зараз розташована набагато далі. Тобто астрономи побачили цю галактику такою, якою вона була через 300 млн років після Великого вибуху. Якби космос не розширювався, то галактика перебувала б на відстані 13,5 млрд світлових років.

У майбутньому неможливо буде побачити найдальші галактики Всесвіту

Наразі вчені вважають, що космологічний горизонт, за межами якого не можна побачити світло жодних об'єктів, знаходиться на відстані приблизно 46,1 млрд світлових років у будь-який бік.

За словами вчених, найдальші галактики не завжди зможуть побачити люди. Такі галактики, як JADES-GS-z14-0 та інші галактики наразі настільки далекі й віддаляються від нас так швидко, що жоден світловий сигнал від них, посланий сьогодні, ніколи не зможе досягти Землі. Це тому, що космологічний горизонт віддаляється від нас зі швидкістю світла, але для дійсно далеких об'єктів простір між Чумацьким Шляхом і цими галактиками розширюється швидше, ніж швидкість світла. Це може здатися неправдоподібним, оскільки теорія відносності Ейнштейна встановлює швидкість світла як універсальну межу швидкості. Але це правило для об'єктів із масою, що рухаються в просторі, а не правило для самої тканини простору.

Приблизно через 2 трлн років людство або якийсь інший розумний вид, не зможе побачити галактики, що існують за межами Місцевої групи галактик, діаметр якої становить приблизно 10 млн світлових років.

Як уже писав Фокус, компанія Ілона Маска показала космічний корабель, який знищить МКС. Міжнародна космічна станція (МКС) вже не може працювати так, як раніше, адже їй уже понад 25 років. Тому через кілька років її буде спущено з орбіти і знищено.

Також Фокус писав про спостереження космічного апарату NASA, які показали, що насправді глибокий космос темний.