Измерение неизмеримой Вселенной

1 (1)Какого размера Вселенная? Этот вопрос с древнейших времен так или иначе возникал при созерцании бескрайнего неба. Сейчас, спустя уже несколько тысяч лет, можно посмеяться над древними теориями вроде геоцентрической модели Аристотеля. Гелиоцентрическая модель Коперника и даже теория Джордано Бруно вызывают у современного человека одну лишь снисходительную улыбку. Но вопрос остался, а есть ли на него ответ?

Примерно каждые 3-5 лет по телевидению следуют сообщения о новом открытии астрономов: «… обнаружена такая-то галактика… на таком-то расстоянии…» Как правило, это связано с вводом в действие нового более мощного и современного телескопа, разрешающая способность которого позволяет идентифицировать объекты с меньшей яркостью.

Теоретические исследования и практические наблюдения были значительно продвинуты благодаря работам знаменитого американского астронома Хаббла (Эдвин Пауэлл Хаббл, 1889-1953).

Используя 100-дюймовый телескоп обсерватории Маунт-Вилсон, он изучал галактики, начав с туманности Андромеды. Расстояние до нее он определил с помощью цефеид (пульсирующие звезды, в максимуме светимости в сотни раз превышающие светимость Солнца), обнаруженных в звездных рукавах этой галактики. Но этот метод годился только для ближайших галактик, образующих так называемую Местную систему, к которой принадлежит и Млечный Путь.

Одним из главных достижений Хаббла было создание методов измерения расстояний до галактик, которые слишком далеки, чтобы в них можно было обнаружить цефеиды.

Для этого на следующем этапе Хаббл использовал звезды-сверхгиганты, которые обладают большей светимостью, чем цефеиды. Эти звезды можно обнаружить во многих удаленных галактиках, в которых цефеиды не видны. Хаббл предположил, что ярчайшие сверхгиганты во всех галактиках имеют примерно одинаковую светимость; тогда их видимый блеск будет служить индикатором расстояния до них. Хаббл проверил этот метод на галактиках Местной системы, расстояния до которых уже были определены методом цефеид, а затем применил его к более удаленным галактикам. Таким образом он расширил область измеренных расстояний с 1 до 10 миллионов световых лет.

Используя эти методы, Хаббл исследовал Вселенную вплоть до огромного расстояния 500 миллионов световых лет—область, которая содержит около 100 миллионов галактик. Это значительно больше, чем те 500000, которые были известны до вступления в строй 100-дюймового телескопа.

Оценивая в своих работах размеры Вселенной, Хаббл определил их в 2 млрд. световых лет. В дальнейшем астрономам приходилось неоднократно увеличивать это расстояние. Сначала до 10 млрд. световых лет, а потом и до 12 млрд.

В настоящее время с помощью японского телескопа «Субару» была обнаружена самая удаленная от нас галактика из всех до сих пор открытых (30.03.2002 г.). Расстояние от Земли до этого космического образования—12,8 миллиарда лет. Это открытие—первый реальный результат проекта Subaru Deep Field (SDF), в рамках которого при помощи особого фильтра, позволяющего обнаруживать объекты, удаленные на 13 миллиардов световых лет, до сих пор было найдено около 70 «кандидатов» на звание новых удаленных галактик.

Но так как оценка расстояния проводится по светимости галактик подобного типа (более точного средства измерения просто не существует), то, учитывая значительную погрешность измерений, фактическое расстояние может быть от 9 млрд. световых лет до 15 млрд.

Необходимо помнить, что мы видим свет, пришедший к нам за многие миллиарды световых лет, то есть, мы видим галактики такими, какими они были 9-15 млрд. лет назад. Логично предположить, что за это время галактики разлетелись еще дальше.

Об этом свидетельствует красное смещение в спектрах почти всех галактик. Оно возникает, когда наблюдатель видит свет от удаляющегося источника—тогда увеличивается длина волны излучения, идущего в сторону, противоположную движению источника.

Таким образом, наблюдаемые ныне галактики могут фактически находиться на расстояниях в 2 раза больше измеряемых, т. е. до 30 млрд. световых лет. Но являются ли они границей Вселенной? Видимо, нет. Ответ на этот вопрос лежит вне современных человеческих возможностей познания.

    Виктор Маковчик
makovchik@tut.by

Рекомендуем

Вышел первый номер научного журнала "Белорусский церковно-исторический вестник"

Издание ориентировано на публикацию научных исследований в области церковной истории. Авторами статей являются преимущественно участники Чтений памяти митрополита Иосифа (Семашко), ежегодно организуемых Минской духовной семинарией.

Принимаются статьи во второй номер научного журнала "Труды Минской духовной семинарии"

Целью издания журнала «Труды Минской духовной семинарии» является презентация и апробация результатов научной работы преподавателей и студентов Минской духовной семинарии.