Если под "Вселенной" подразумевается "все, что есть", тогда у нее нет края, пишет научный писатель и консультант по космологии Маркус Чоун для Science Focus.
На что похож край Вселенной?
Во Вселенной нашли самую отдаленную галактику с активным звездообразованием. Краем Вселенной называют наиболее удалённую от нас область, которую можно увидеть с помощью самых больших из существующих телескопов. «Джемс Уэбб» показал почти край Вселенной. Мы расскажем вам о работе на космических станциях, метеоритах, угрожающих планетам, и о жизни во Вселенной. В рамках общей теории относительности и удовлетворяющей ее уравнениям космологической модели, называемой Вселенной Фридмана, для такого ускорения требуется экзотический. Есть ли жизнь на Марсе, можно ли преодолеть скорость света, есть ли край у Вселенной, как можно быстро долететь на ее другой конец, что находится внутри черных дыр, возможна ли.
Что находится за пределами нашей Вселенной: 5 теорий
Спутник подтвердил космологическую теорию замкнутой Вселенной: проще говоря, космос похож на гигантскую, постоянно раздвигающуюся сферу. Поэтому в современной науке обычно говорят о бесконечности пространства Вселенной – она не имеет известного края или центра в привычном понимании. На снимке — самая дальняя точка Вселенной известная человечеству. Физик Дмитрий Горбунов о размере Вселенной, реликтовом излучении и кривизне пространства.
Где кончается Вселенная? Или как выглядит край Вселенной?
В этом ежегодном проекте знаменитой компании LG приняли участие 300 конкурсантов из 20 стран. Без первого места не вернулся бы! Незадолго до этого произошло другое знаменательное событие в его жизни — встреча со знаменитым профессором из Англии Стивенгом Хокингом, который также страдал сложным недугом. Надо сказать, это была его мечта — побеседовать с глазу на глаз с астрофизиком-теоретиком, автором десятка книг, многие из которых юноша прочитал на одном дыхании. Вообще-то, с детства Исаак увлекался историей Древней Греции, изучил досконально все мифы, да так, что наизусть знает всех греческих богов и героев Олимпа. Но однажды он увидел программу британского ученого о загадках Вселенной, а затем в книжном магазине тетя купила ему книгу Стивена Хокинга, и с тех пор любовь к творчеству астрофизика только усиливалась. Исааку стал интересен мир звезд и планет, черных дыр и всей Вселенной.
Он настолько увлекся астрофизикой, что вскоре разработал теорию гармонии, согласно которой использование антиматерии позволяло бы вырабатывать мощнейшую энергию. Исаак уверен, что антиматерия, возникшая после Большого взрыва, обладает огромнейшим потенциалом. Но еще больше его в так называемой праматерии, образующейся в результате столкновения материи и антиматерии. Благодаря ее энергии человечество могло бы осуществлять космические и межгалактические полеты, достичь края Вселенной и увидеть, наконец, что может быть за ее пределами как бы парадоксально это ни звучало. В самом деле, может быть, инопланетные корабли благодаря подобным видам энергии и преодолевают миллионы световых лет и достигают нашей планеты?
По этой же причине мы не полностью видим и кольца Сатурна. На самом деле они простираются в космос чуть ли не на миллион с лишним километров дальше, чем мы можем рассмотреть с Земли.
Подобные образования зафиксировали также у Урана и Нептуна. Но сейчас я вас удивлю ещё больше, сказав, что свой ободок имеется даже у Земли. Это тоненькое, пылеобразное, незаметное колечко, но оно есть. Все кольца состоят из вещества кометного и метеорного происхождения, которое удерживается на орбитах планет благодаря гравитации. Точно так же и наше Солнце удерживает вокруг себя огромный запас комет, метеоритов и астероидов. Планета Сатурн. Фото: Commons.
Краем Вселенной называют наиболее удалённую от нас область, которую можно увидеть с помощью самых больших из существующих телескопов. Сегодня этот край определяется как 15 миллиардов световых лет, но это ещё не значит, что Вселенная там и заканчивается. Просто-напросто дальше мы пока не можем заглянуть. Остаётся ждать ввода в строй новых мощных телескопов. Но в любом случае долететь до самой удалённой от нас части Вселенной невозможно, даже если двигаться со скоростью света. Даже триста тысяч километров в секунду в масштабах космоса — это очень мало. Свет от Солнца до Земли идёт восемь минут, и если его выключить, то мы узнаем об этом только через восемь минут.
То есть мы, по сути, видим изображение Солнца в прошлом. Кстати, именно поэтому Вселенную иногда называют машиной времени. От другой ближайшей к нам звезды — Проксимы Центавра — свет идёт уже почти четыре года. От ближайшей к нам крупной галактики Андромеды - два миллиона лет. А от края Вселенной — 15 миллиардов лет. Нет ни одного космонавта, который бы мог столько прожить. Я уже не говорю о том, что космические корабли сегодня летают гораздо медленнее скорости света.
Фото: pixabay. С этим тесно переплетается распространённое заблуждение о причинах смены времён года. Часто школьники, студенты и даже очень образованные люди начинают объяснять, что наступление зимы или лета связано с расстоянием нашей планеты от Солнца. Но ведь в нашем полушарии сейчас зима, а в противоположном — лето. Смена времён года связана только с углом наклона земной оси к Солнцу, который периодически изменяется. В летний период лучи падают на земную поверхность в нашей части света под почти прямым углом и тем самым хорошо её нагревают.
Тут все становится чуточку интереснее, так как космос расширяется не с одинаковой, а с непрестанно растущей скоростью. Из этого следует, что наше сообщение может блуждать по космосу хоть бесконечно, оно все равно не сможет попасть в то место, которое находится более чем в 16 миллиардах световых лет от Земли в данный момент. Самая далекая планета, которую нам удалось увидеть, расположена в 25 000 световых лет от Земли, а самая далекая галактика — в 13,3 миллиардах. Таким образом, мы не видим, что сейчас происходит на том краю Вселенной, а они, если там кто-то есть, не видят нас. Поэтому никто не может сказать, что находится на обоих концах Вселенной. Эбигейл Вирегг, доцент космологической физики С помощью земных телескопов вы видим свет, который идет от нас из глубин космоса. Чем эти глубины дальше, тем дольше мы будем ждать от них сигнал. Поэтому, смотря на отдаленные звезды, вы видите то, как они выглядели очень и очень давно, а не то, какими они являются сегодня. Чем дольше вы на них смотрите, тем дальше во времени движетесь. И смотреть вы будете до тех пор, пока не увидите практически самое начало времен — несколько тысяч лет после образования Вселенной. Но дальше заглянуть вы, увы, не сможете. Потому что до этого Вселенная была неимоверно горячей и плотной, не было ни звезд, ни планет, ни даже атомов. Фотоны света просто прыгали в этой горячей плазме туда-сюда, пытаясь зацепиться за что-нибудь и вылететь из нее. Увидеть такое не позволят даже самые передовые телескопы Земли. Поэтому это и можно назвать краем Вселенной, наблюдаемой Вселенной. Проще говоря, это горизонт. Ведь мы не можем ни посмотреть, что происходит за ним, ни даже приблизиться к нему. Однако даже он не властен над временем и расширением Вселенной, поэтому постоянно смещается. Если бы у нас была возможность увидеть Вселенную из любой другой планеты, вероятнее всего мы бы наблюдали все тот же космос, с теми же звездами, который заканчивается лишь там, где начинается время, ограничивается скоростью фотонов, летящих к нам почти от самого Большого взрыва, и, конечно же, расширением космоса. Как нам увидеть этот горизонт? Скорее всего, никак. Мы можем видеть лишь то, каким он был после Большого Взрыва, но не то, каков он есть сейчас. Однако результаты исследований в один голос кричат о том, что вся обозримая нами Вселенная выглядит примерно идентично. Все те же звезды, галактики и космический вакуум.
Должно быть, звёзды и галактики всё ещё существуют за пределами даже того, что JWST показал нам до сих пор. Галактики, сравнимые с современным Млечным Путём, часто встречаются на протяжении всей истории космоса. Более молодые галактики в массе своей меньше, голубее, хаотичнее, богаче газом и имеют более низкую плотность тяжёлых элементов, чем их современные аналоги, а темпы звездообразования меняются с течением времени. Однако за границами возможностей наших современных телескопов мы всё ещё можем засечь косвенные признаки формирования звёзд: через излучение света самими атомами водорода, которое случается только при формировании звёзд — когда происходит ионизация, а затем свободные электроны рекомбинируются с ионизированными ядрами, излучая в результате свет. Возвращаясь ещё дальше назад, мы вполне ожидаем найти там дополнительные «края» Вселенной, представляющие интерес. На расстоянии 44 миллиардов световых лет излучение от Большого взрыва было настолько горячим, что стало видимым: если бы тогда существовал человеческий глаз, он смог бы увидеть, как это излучение начинает светиться красным цветом, подобно раскалённой поверхности. Это соответствует времени всего лишь 3 миллиона лет после Большого взрыва. Если мы вернёмся на расстояние 45,4 миллиарда световых лет, то окажемся во времени, когда после Большого взрыва прошло всего 380 000 лет. В этот момент становится слишком жарко для стабильного существования даже нейтральных атомов. Именно отсюда берёт начало оставшееся после Большого взрыва свечение — реликтовое излучение. Если вы когда-либо видели знаменитую фотографию горячих красных и холодных синих пятен со спутника «Планк» см. А до этого, на расстоянии 46 миллиардов световых лет, мы подходим к самым ранним стадиям: ультраэнергетическому состоянию горячего Большого взрыва, где были созданы первые атомные ядра, протоны и нейтроны, и даже первые стабильные формы материи.
Наблюдение темной материи, сделанное на краю Вселенной
Ученый Эдвин Хаббл в 1929 году путем исследований и опытов установил, что между расстоянием к галактикам и их красным смещением существует некая связь. Эта зависимость обрела название закон Хаббла, который описывает расширение Вселенной. Согласно закону, космическое пространство в масштабах Вселенной безостановочно расширяется, и увеличиваются дистанции между галактиками. В теории гранью наблюдаемой Вселенной является космологическая сингулярность — это состояние, в котором находилась Вселенная, когда произошел Большой Взрыв. То есть, предполагается, что на протяжении какого-то времени Вселенная была статичной. Потом произошел Большой Взрыв, который спровоцировал расширение, длящееся до сих пор. Более того, считается, что в последнее время расширение Вселенной ускорилось. Расширение Вселенной На практике удалось рассмотреть только реликтовое излучение.
Его происхождение тоже напрямую связано с теорией Большого взрыва — предполагается, что прежде Вселенная состояла из горячей плазмы. Современная наука сумела добиться наблюдения поверхности рассеяния. Пока это наиболее удаленный объект. Раз Вселенная начала расширяться ускоренно, то это подтверждает наличие двух сил — гравитации и антигравитации. В рамках наблюдаемой Вселенной всемирное антитяготение преобладает над тяготением. Согласно имеющимся расчетам, диаметр той части Вселенной, которая подлежит наблюдению, составляет 93 миллиарда световых лет либо же это 28,5 гигапарсек. Тогда возникает закономерный вопрос: «Почему диаметр Вселенной 93 млрд.
Дело в том, что чем дальше расположены зоны Вселенной, тем быстрее происходит их расширение по сравнению со скоростью света. При этом быстрее перемещаются не сами объекты, а пространство, внутри которого они находятся. Из всего вышесказанного получается, что если Вселенная так и будет расширяться в дальнейшем, все быстрее и быстрее, то в определенный период остальные галактики, которые не входят в Сверхскопление галактик, пересекут горизонт Вселенной. Соответственно, их больше невозможно будет рассмотреть. Можно ли добраться до края Вселенной?
Данные об объектах, которые находятся на границе видимой нами области, мы получаем при наблюдении микроволнового реликтового излучения, возникшего на ранних этапах формирования Вселенной. Если бы Вселенная была замкнута и относительно невелика несколько миллиардов световых лет в поперечнике , то мы бы видели не только те световые лучи, которые идут от объектов прямо к нам, но и те, которые за время существования Вселенной успели обогнуть ее и вернуться, то есть мы бы видели несколько изображений одних и тех же объектов. Но мы этого не наблюдаем.
Но это не то, что мы можем себе представить а представляем мы как правило стену, в которую упирается взгляд. Это — горизонт событий черной дыры. Гравитационное поле на краю черной дыры так тормозит время, что оно растягивается, словно неимоверная жвачка. При таком течении времени вы никогда не увидите, как брошенный предмет упадет. Падение будет длиться бесконечно, потому что все, что там, за горизонтом событий, происходит, — не принадлежит нашему миру, нашему пространству-времени. Правда, есть смельчаки, которые не прочь проникнуть за горизонт событий.
Ученые сумели обнаружить объект практически случайно, поскольку свет от него расположен уже в инфракрасном спектре. Как же появилась эта дыра? Некоторые ученые считают, что тот регион Вселенной просто обладает большей плотностью. Другими словами, у молодой Черной дыры было больше «пищи» вокруг, благодаря чему она очень быстро увеличилась в размерах.
Исследователи изучили галактику, которая находится на краю Вселенной
Это величайшая тайна Вселенной - это ее край, за пределом которого заканчивается видимая Вселенная. Легендарный телескоп который раскрыл нам глаза на тайны вселенной. Расширил наши знания о судьбе галактик и познакомил нас с грандиозными силами о существовании которых мы даже не подозревали. Это удивительная вселенная Хаббла.
Должно быть, звёзды и галактики всё ещё существуют за пределами даже того, что JWST показал нам до сих пор. Галактики, сравнимые с современным Млечным Путём, часто встречаются на протяжении всей истории космоса. Более молодые галактики в массе своей меньше, голубее, хаотичнее, богаче газом и имеют более низкую плотность тяжёлых элементов, чем их современные аналоги, а темпы звездообразования меняются с течением времени. Однако за границами возможностей наших современных телескопов мы всё ещё можем засечь косвенные признаки формирования звёзд: через излучение света самими атомами водорода, которое случается только при формировании звёзд — когда происходит ионизация, а затем свободные электроны рекомбинируются с ионизированными ядрами, излучая в результате свет. Возвращаясь ещё дальше назад, мы вполне ожидаем найти там дополнительные «края» Вселенной, представляющие интерес. На расстоянии 44 миллиардов световых лет излучение от Большого взрыва было настолько горячим, что стало видимым: если бы тогда существовал человеческий глаз, он смог бы увидеть, как это излучение начинает светиться красным цветом, подобно раскалённой поверхности. Это соответствует времени всего лишь 3 миллиона лет после Большого взрыва.
Если мы вернёмся на расстояние 45,4 миллиарда световых лет, то окажемся во времени, когда после Большого взрыва прошло всего 380 000 лет. В этот момент становится слишком жарко для стабильного существования даже нейтральных атомов. Именно отсюда берёт начало оставшееся после Большого взрыва свечение — реликтовое излучение. Если вы когда-либо видели знаменитую фотографию горячих красных и холодных синих пятен со спутника «Планк» см. А до этого, на расстоянии 46 миллиардов световых лет, мы подходим к самым ранним стадиям: ультраэнергетическому состоянию горячего Большого взрыва, где были созданы первые атомные ядра, протоны и нейтроны, и даже первые стабильные формы материи.
Масса Гипериона, который удален приблизительно на десять миллиардов световых лет, более чем в квадриллион раз 10 в 15-й степени превышает массу Солнца.
Подобные структуры обычно встречаются на более близких расстояниях от Млечного Пути. Гиперион обладает необычно сложной структурой и состоит из семи плотных областей, которые связаны нитями из галактик.
То, что мы способны обогнуть весь космос, двигаясь все время прямо, и в конце концов вернуться в точку старта. Нет ни конца, ни края. Но с другой стороны у нас есть край наблюдаемой Вселенной, которая ограничена дальностью нашего обзора. Этот край находится в том месте, откуда свет не смог добраться до нас от начала времен. Что находится за этим пределом? Скорее всего, все то же самое, что и здесь: звезды, планеты, галактики. Сначала подумайте, что люди имеют ввиду, говоря о крае космоса?
Скорость света не изменяется, поэтому, чем больше космического пространства мы видим, тем больше углубляемся в прошлое. Взгляните хотя бы на галактику Андромеду, самую близкую к нам. Мы наблюдаем в ней события из прошлого, которые произошли примерно 2-2,5 миллиона лет назад. Именно столько нужно, чтобы свет от звезд этой галактики дошел до нас. Самый древний свет, который нам довелось наблюдать, шел к нам из самых далеких уголков Вселенной, поэтому метафорически мы можем считать краем космоса именно его. Это отголоски Большого Взрыва, начала времен. Тот самый момент, когда пространство остыло на столько, что в нем начали формироваться атомы. Данное явление получило название поверхности последнего рассеяния — место и время, когда фотоны света из горячей плазмы переместились в холодный вакуум, в котором и начали свое движение в далекий космос, в сторону нашей планеты, где мы их и увидели. Поэтому поверхность последнего рассеяния можно назвать краем Вселенной.
Что же происходит в конце мира сегодня? К сожалению, это нам не известно, и не будет известно. Потому что, даже если прямо сейчас свет оттуда отправился в нашу сторону, пройдут миллиарды лет, пока он нас достигнет. Поэтому мы можем лишь строить предположения об этом. Если основываться на том, что мы сейчас видим в космосе, то, скорее всего, там, на краю Вселенной, сейчас происходит то же самое. Окажись вы сейчас там, то, возможно, даже не увидели бы особых различий. Край Вселенной — это не конец, а ее продолжение. Еще больше звезд и галактик, а возможно и форм жизни, перед которыми сейчас стоит тот же вопрос.
край Вселенной
Во-первых, та часть Вселенной, которую мы можем видеть, является однородной и плоской в космическом масштабе. Однородность Вселенной означает, что группы галактик распределены более или менее равномерно в космическом масштабе. Плоскостность Вселенной означает, что геометрия пространства-времени не искривлена в космическом масштабе. Это означает, что вселенная не оборачивается вокруг себя и не соединяется с собой, как поверхность сферы, что привело бы к конечной Вселенной. Плоскостность Вселенной на самом деле является результатом однородности Вселенной, поскольку сосредоточенные скопления массы приводят к искривлению пространства-времени. Спутники, планеты, звезды и галактики являются примерами концентрированных скоплений массы, и поэтому они действительно деформируют пространство-время в области вокруг них. Однако эти объекты настолько малы по сравнению с космическим масштабом, что искривление пространства-времени, которое они вызывают, ничтожно мало в космическом масштабе. Если вы усредните все спутники, планеты, звезды и галактики во Вселенной, чтобы получить крупномасштабное выражение для распределения массы Вселенной, вы обнаружите, что оно постоянно.
Второе наблюдение состоит в том, что наш уголок вселенной не является особенным или каким-то другим. Поскольку та часть вселенной, которую мы можем видеть, плоская и однородная , и поскольку наш уголок вселенной не является особенным, все части вселенной должны быть плоскими и однородными. Единственный способ для вселенной быть плоской и однородной буквально везде — это чтобы вселенная была бесконечной и не имела края. Этот вывод трудно понять нашим человеческим умам, но это самый логичный вывод, учитывая научные наблюдения. Если бы вы вечно летели на космическом корабле по прямой линии через пространство, вы никогда не достигли бы стены, границы, края или даже области вселенной без групп галактик. Но как вселенная может не иметь края, если она была создана в результате Большого взрыва? Если вселенная начиналась как конечная по размеру, разве она все еще не должна быть конечной и край вселенной где-то должен быть?
Есть ли у Вселенной край? Короткий ответ: Нет, Вселенная безгранична и бесконечна. Длинный ответ: Последние астрономические наблюдения показывают, что Вселенная бесконечно обширна. Это означает, что у нее нет никаких границ.
Но даже если Вселенная имеет какой-то конечный размер, она все равно при этом неограниченна. Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что конечная Вселенная должна быть положительно искривленной. Двумерная вселенная, искривленная таким образом, не имеет края: Вы можете продолжать идти по двумерной Вселенной в любом направлении.
Согласно новому исследованию ученых из Римского университета Ла Сапиенца при помощи космической обсерватории "Планка", вместо плоской формы, как ее представляли физики-теоретики, наша Вселенная может быть выпуклой, как массивный раздутый воздушный шар, у которого, неожиданно, есть граница. В журнале Nature Astronomy появилась научная работа, которая выдвигает смелую теорию о новой форме Вселенной. Однако это смелое заявление ученых противоречит былым гипотезам, которых придерживались великие умы теоретической физики и космологии. Если авторы правы, то пространство-время Вселенной искривлено и замкнуто в своеобразную петлю. Это можно представить так: если достаточно долго лететь по прямой, то в результате можно вернуться в точку старта.
Теперь коллаж изучают во всех профильных институтах. Это выглядит, конечно, не так красиво, как сотни других снимков, подаренных человечеству телескопом Хаббл. Но чтобы понять суть, достаточно просто включить воображение. Ведь на околоземной орбите фактически находится машина времени. Все то, что мы видим сегодня, происходило миллиарды лет назад: столкновение галактик, зарождение новых. Многих из видимых нами созвездий, скорее всего, уже и не существует — остался только свет.
Астрономы нашли край нашей Галактики — прежние расчёты нам врали
В начале августа 2022 года космическая обсерватория «Джеймс Уэбб» запечатлела объект «Эарендиль» или WHL0137-LS, который называют «звездой на краю Вселенной». 15:02 Жители Алтайского края получили штормовой прогноз на 29 апреля 1. Благодаря гравитационному линзированию ученым удалось глубже изучить галактику, которая находится на краю Вселенной. Добраться до края такой бесконечной Вселенной невозможно. Этот горизонт событий, который находится примерно в 13,8 миллиардах световых лет от нас, не является физическим краем или границей Вселенной. Нові цікаві відео на тему «край вселенной» у TikTok.