Откриха ли наистина галактика, която е по-стара от Вселената?

По време на своите две години работа в космоса телескопът James Webb успя да направи много революционни открития. А едно от най-важните е, че обсерваторията успя да открие галактика на разстояние 33,8 милиарда светлинни години от нас.

Възрастта на Вселената е 13,8 милиарда години. Телескопът е видял светлина, която е изминала по-голямо разстояние, отколкото е времето на цялото съществуване на Вселената, пише Live Science. Как е възможно това?

Тъй като светлината не се разпространява мигновено, а се движи с 300 хил. км/с, астрономите виждат най-отдалечените галактики такива, каквито са били преди милиарди години, а не както изглеждат сега.

Галактика, която е по-стара от Вселената?

Възрастта на Вселената се оценява на 13,8 милиарда години. Оказва се, че е невъзможно да се види галактика, която е на повече от 13,8 милиарда светлинни години. Една светлинна година е разстоянието, което светлината изминава за една земна година или приблизително 9,5 трилиона км.

Именно на разстояние от 13,8 милиарда светлинни години трябва да се намира космологичният хоризонт, отвъд който е невъзможно да се погледне. Това означава, че галактиките, които са по-далеч, също не трябва да съществуват. Но това не е вярно.

По-рано тази година астрономите съобщиха, че космическият телескоп Webb е открил най-далечната известна галактика, наречена JADES-GS-z14-0. Колкото и парадоксално да звучи, тя се намира на разстояние 33,8 милиарда светлинни години от нас.

Оказва се, че астрономите са видели галактиката такава, каквато е била преди 33,8 милиарда години. Защото през цялото това време светлината е летяла към Слънчевата система.

Това означава, че възрастта на Вселената трябва да е различна? Но не съвсем…

Причината е, че Вселената не е статична и непрекъснато се разширява. Астрономите откриха това още през 20-те години на миналия век.

Тоест всички галактики се отдалечават от нас и една от друга с определена скорост. Колкото по-далеч са галактиките, толкова по-бързо се отдалечават. В самия край на XX век астрономите откриха, че Вселената не само се разширява, но и го прави с ускоряваща скорост. Силата, която придава ускорение, се нарича тъмна енергия, за която все още се знае сравнително малко.

През дългата история на Вселената тя е имала два основни периода на разширяване: космическа инфлация непосредствено след Големия взрив и по-нататъшно разширяване, настъпило милиарди години по-късно.

През първите няколко десетки хиляди години енергията доминираше във Вселената и затова този период се нарича ера на енергийно господство. През тази ера обемът на пространството се е увеличил от 10 до 26 пъти (това е 10, последвано от 25 нули).

Около 47 хиляди години след Големия взрив започва ерата на господството на материята. По това време горещата Вселена се е охладила и протоните се образуват от кварки и глуони. А след това протоните се комбинират с електрони, за да образуват първите водородни атоми, които образуват първите звезди и галактики. През този период разширяването на Вселената се е забавило почти до пълно спиране.

Ерата на доминиране на материята приключи, когато Вселената е била малко под 10 милиарда години. По това време Вселената внезапно отново е започнала бързо да се разширява. Този период се нарича ерата на господството на тъмната материя и продължава и до днес. В същото време разширяването на Вселената става все по-бързо и по-бързо.

Следователно на светлината от галактиката JADES-GS-z14-0 са ѝ били необходими само 13,5 милиарда години, за да стигне до телескопа Webb. Въпреки факта, че сега галактиката е много по-далеч.

Или с други думи – астрономите са видели тази галактика такава, каквато е била 300 милиона години след Големия взрив. Ако пространството не се разширяваше, галактиката щеше да е на 13,5 милиарда светлинни години.

Сега учените смятат, че космологичният хоризонт, отвъд който не може да се види светлината на никакви обекти, се намира на разстояние от приблизително 46,1 милиарда светлинни години във всяка посока.

Според учените, най-отдалечените галактики невинаги ще бъдат видими за хората. Галактики като JADES-GS-z14-0 и други галактики сега са толкова отдалечени и се отдалечават от нас толкова бързо, че нито един светлинен сигнал от тях, изпратен днес, не би могъл да достигне Земята.

Това е така, защото космологичният хоризонт се отдалечава от нас със скоростта на светлината, но за наистина далечни обекти пространството между Млечния път и тези галактики се разширява по-бързо от скоростта на светлината.

След около 2 трилиона години човечеството или всеки друг интелигентен вид няма да може да види галактики, които съществуват извън Местната група от галактики, която е с диаметър приблизително 10 милиона светлинни години.