Вивчення раннього Всесвіту: наскільки далеко астрономи можуть зазирнути в минуле

Зовсім недавно астрономи за допомогою космічного телескопа Вебба змогли підтвердити існування найдальшої з відомих нам зірок. Світло від неї летіло до нас цілих 12,9 млрд світлових років, і цей масивний об'єкт, у мільйон разів яскравіший за Сонце та в 50 разів більший за нього за масою, назвали Еарендел. Але побачити цю зірку вдалося тільки за допомогою скупчення галактик, яке діяло як гравітаційна лінза та викривило світло зірки. Інакше астрономи не змогли б побачити Еарендел безпосередньо, як уже писав Фокус. Але як далеко в минуле можуть зазирнути вчені? Про це пише EarthSky.

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

Як відомо, світло переміщується в Усесвіті зі швидкістю приблизно 300 тисяч км/с, а тому чим далі розташований той чи інший об'єкт, йому потрібно подолати величезні відстані перед тим, як його побачать телескопи. Тому вчені насправді бачать об'єкти такими, якими вони були мільярди років тому.

Хоча світло від найдальшої відомої нам зірки подолало 12,9 млрд світлових років через те, що наш Усесвіт постійно розширюється, наразі ця зірка перебуває на відстані приблизно 28 млрд світлових років від нас.

У будь-якому разі, щоб той самий космічний телескоп Вебба зміг побачити будь-який об'єкт із найбільш раннього Всесвіту (він з'явився 13,8 млрд років тому), він має бути дуже яскравим. Такими об'єктами є наймасивніші та найяскравіші галактики, у центрі яких перебувають квазари, створені чорними дірами.

Наприкінці 90-х років минулого століття астрономи могли спостерігати за такими галактиками, вік яких становив приблизно 12,6 млрд років. Потім було проведено модернізацію космічного телескопа "Габбл", і вчені побачили галактики віком 13,4 млрд років. Але телескоп Вебба здатний побачити найяскравіші галактики та зірки віком 13,6 млрд років. Тобто ті об'єкти, які з'явилися незабаром після Великого вибуху.

Час, коли перші зірки утворилися в Усесвіті через 100-250 млн після Великого вибуху, вчені називають космічним світанком, адже саме тоді світло почало поширюватися в космосі. Хоча вчені й хотіли б зазирнути в самий початок Всесвіту, все ж вважається, що отримати найдокладнішу інформацію про ці ранні об'єкти не вийде.

Водночас є думка, що можна зазирнути в минуле на майже 13,8 млрд років, але для цього потрібно використовувати не світло зірок, яких ще не було, а реліктове випромінювання. Це випромінювання, як вважається, утворилося через 380 тисяч років після Великого вибуху.

До цього часу Всесвіт був наповнений зарядженими частинками позитивних протонів і негативних електронів, але було присутнє й світло. Але частинки розсіювали його, а тому Всесвіт був темним і непроникним для світла. Коли ж із часом протони й електрони з'єдналися в атоми, то світло змогло переміщатися в космосі. Саме це реліктове випромінювання можна виявити досі.

Деякі вчені все ж вважають, що за допомогою гравітаційних хвиль, які являють собою брижі в тканині простору-часу та могли з'явитися ще до утворення реліктового випромінювання, можна побачити самий початок Всесвіту.

Фокус уже писав про те, що існує серед учених думка про те, що подорожі зі швидкістю світла все ж теоретично можливі. Хоча це прямо суперечить теорії відносності Ейнштейна.