Млечный Путь, видимый из обсерватории Ла Силья, представляет собой ошеломляющее, внушающее благоговейный трепет зрелище для всех и предлагает захватывающий вид на огромное количество звезд в нашей галактике. Однако за пределами нашей галактики есть триллионы других галактик, почти все из которых удаляются от нас. (Фото: ESO / Håkon Dahle)
С нашей точки зрения мы можем наблюдать на расстоянии до 46,1 миллиарда световых лет.
Поскольку свет, излученной в начале горячего Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад, достиг бы нас к сегодняшнему дню, этот объект находится в пределах нашей наблюдаемой в настоящее время Вселенной. Однако не каждый наблюдаемый объект достижим. (Источник: F. Summers, A. Pagan, L. Hustak, G. Bacon, Z. Levay, and L. Frattere (STScI))
Наша видимая Вселенная содержит около 2 триллионов галактик.
На снимке Hubble eXtreme Deep Field (XDF) представлен участок неба, составляющий всего 1/32 000 000 от общей площади звездного неба, но на нем смогли обнаружить колоссальные 5500 галактик: примерно 10% от общего числа галактик, фактически содержащихся в этом срезе. Остальные 90% галактик либо слишком тусклые, либо слишком красные, либо слишком затемненные, чтобы Хаббл мог их обнаружить. (Источник: команды HUDF09 и HUDF12; обработка: Э. Сигель)
Однако большинство из них уже навсегда недоступны для нас.
Хотя в eXtreme Deep Field есть увеличенные, сверхдальние, очень красные и даже инфракрасные галактики, есть галактики, которые еще дальше, чем те, которые мы обнаружили в наших самых глубоких на сегодняшний день изображениях. Эти галактики всегда будут оставаться видимыми для нас, но мы никогда не увидим их такими, какими они являются сегодня: через 13,8 миллиарда лет после Большого взрыва. (Источник: НАСА, ЕКА, Р. Боуэнс и Г. Иллингсворт (Калифорнийский университет, Санта-Крус))
По мере расширения Вселенной пространство между всеми несвязанными объектами со временем увеличивается.
Эта упрощенная анимация показывает, как происходит красное смещение света и как со временем меняются расстояния между несвязанными объектами в расширяющейся Вселенной. Обратите внимание, что объекты в начале ближе, чем время, которое требуется свету, чтобы пройти между ними, свет смещается в красную сторону из-за расширения пространства, а две галактики оказываются намного дальше друг от друга, чем путь, пройденный фотоном между ними. (Источник: Роб Кноп.)
За пределами расстояний примерно в 14,5 миллиардов световых лет расширение космоса удаляет галактики быстрее, чем может двигаться свет.
Оглядываясь на космическое время в Hubble Ultra Deep Field, ALMA проследил присутствие монооксида углерода. Это позволило астрономам создать трехмерное изображение звездообразующего потенциала космоса. Галактики, богатые газом, показаны оранжевым цветом. На этом изображении вы можете ясно видеть, что ALMA может обнаруживать особенности в галактиках, которые не может видеть Хаббл, и как галактики, которые могут быть полностью невидимы для Хаббла, могут быть видны с помощью ALMA. Эти галактики всегда будут видны нам, но недосягаемы для нас. (Источник: Б. Сакстон (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble)
Со временем скорость расширения все еще падает, но остается положительной и большой из-за темной энергии.
Все ожидаемые судьбы Вселенной (три верхние иллюстрации) соответствуют Вселенной, в которой материя и энергия вместе борются с начальной скоростью расширения. В наблюдаемой нами Вселенной космическое ускорение вызвано каким-то типом темной энергии, который до сих пор остается необъяснимым. Все эти Вселенные управляются уравнениями Фридмана, которые связывают расширение Вселенной с различными типами материи и энергии, присутствующими в ней. (Источник: E. Siegel/Beyond the Galaxy)
Темная энергия, присущая самому пространству, никогда не уменьшается, даже когда Вселенная расширяется.
Материя (вверху), излучение (в центре) и космологическая постоянная (внизу) эволюционируют со временем в расширяющейся Вселенной. По мере расширения Вселенной плотность материи уменьшается, но излучение также становится холоднее, поскольку его длины волн растягиваются до более длинных и менее энергичных состояний. С другой стороны, плотность темной энергии действительно останется постоянной, если она будет вести себя так, как думают в настоящее время: как форма энергии, присущая самому пространству. (Источник: E. Siegel/Beyond The Galaxy)
Все галактики за пределами определенного расстояния всегда остаются недоступными, даже при скорости света.
Наши самые глубокие исследования галактик могут выявить объекты, находящиеся на расстоянии десятков миллиардов световых лет, но в наблюдаемой Вселенной есть много галактик, которые нам еще предстоит открыть. Есть части Вселенной, еще не видимые сегодня, которые когда-нибудь станут для нас наблюдаемыми, и есть части, видимые для нас, которые нам уже недоступны, даже если бы мы путешествовали со скоростью света. (Источник: Sloan Digital Sky Survey).
Нынешний «предел достижимости» находится на расстоянии ~18 миллиардов световых лет.
Размер нашей видимой Вселенной (желтый), а также объем, которого мы можем достичь (пурпурный). Предел видимой Вселенной составляет 46,1 миллиарда световых лет, так как это предел того, насколько далеко находится объект, излучающий свет, достигший нас сегодня, после расширения в течение 13,8 миллиарда лет. Однако за пределами примерно 18 миллиардов световых лет мы никогда не сможем получить доступ к галактике, даже если будем двигаться к ней со скоростью света. (Источник: Andrew Z. Colvin and Frederic Michel, Wikimedia Commons; Annotations: E. Siegel)
Всех галактик, находящихся ближе, чем это расстояние, можно было бы достичь, если бы мы вылетели сегодня; все галактики за его пределами недостижимы.
По прошествии достаточного времени свет, излучаемый удаленным объектом, попадет в наши глаза даже в расширяющейся Вселенной. Однако, если скорость удаления далекой галактики достигает и остается выше скорости света, мы никогда не сможем достичь ее, даже если сможем получать свет из ее далекого прошлого. (Источник: Larry McNish/RASC Calgary)
Только 6% наблюдаемых в настоящее время галактик остаются доступными; 94% уже лежат за пределами нашей досягаемости.
Обзор GOODS-North, показанный здесь, содержит некоторые из самых далеких галактик, которые когда-либо наблюдались, многие из которых уже недоступны для нас. С течением времени все больше и больше галактик постигнет та же участь. (Источник: NASA, ESA, and Z. Levay)
Каждый год еще около 160 миллиардов звезд, достаточно, чтобы составить одну большую галактику, становятся недоступными для нас.
Последние, в группе M81, станут недостижимыми еще через ~100 миллиардов лет.
Расположенная всего в 3,6 мегапарсеках от нашей Местной группы, группа M81 является ближайшей к нашей Местной группе существенной группой галактик, но остается свободной от гравитационной связи с нами. Через ~100 миллиардов лет даже эти галактики станут для нас недостижимыми, даже если мы полетим со скоростью света. (Фото: Dominique Dierick/flickr)
После этого в пределах досягаемости останется только наша Локальная группа.
В Местной группе галактик доминируют Андромеда и Млечный Путь, кроме того, она состоит примерно из 60 других, более мелких галактик. Все они расположены в пределах ~5 миллионов световых лет друг от друга, а ближайшие галактические группы за пределами нашей остаются гравитационно несвязанными с нами на все времена. (Источник: Antonio Ciccolella/Wikimedia Commons/cca-sa-4.0)
Комментариев нет:
Отправить комментарий