Коли йдеться про відстані на Землі, ми звикли до кілометрів. Але в космосі це просто незручно: занадто великі числа, які важко уявити. Тому астрономи користуються світловими роками та парсеками. Чи є межа у Всесвіту, Світлові роки та космічні відстані – чому саме так? І яке все це має відношення до Проксими Центавра? Давайте розбиратися.
Чому кілометри в космосі — це як міряти океан ложкою
Уявіть, що ви хочете описати відстань до найближчої зорі після Сонця — Проксими Центавра. У кілометрах це 40 208 000 000 000 км. Спробуйте вимовити це число. Виглядає не дуже зручно, правда?
Тому астрономи придумали використовувати світлові роки — це відстань, яку світло проходить за один рік. Виходить, що Проксима Центавра знаходиться на відстані 4,24 світлових роки. Це вже більш зрозуміло.
А до чого тут мамонти?
Світловий рік — це не просто відстань, а ще й своєрідна “машина часу”. Коли ми дивимося на далекі зорі, ми бачимо їх не такими, якими вони є зараз, а якими вони були в той момент, коли їхнє світло вирушило в дорогу.
Наприклад, якщо гіпотетичні інопланетяни з Проксими Центавра дивилися б на Землю, вони бачили б нашу планету такою, якою вона була чотири роки тому. А якщо взяти, скажімо, галактику Андромеди, яка знаходиться на відстані 2,5 мільйона світлових років, то її мешканці (якщо вони є) зараз бачать нашу Землю ще льодовикового періоду, коли тут ходили мамонти!
Що за парсеки і навіщо вони потрібні?
Світлові роки — це зручно для пояснень, але в науці використовують ще й парсеки. Це одиниця, пов’язана з явищем паралаксу — зміщенням положення зір на небі, якщо спостерігати їх із різних точок земної орбіти. Якщо без складних формул, то 1 парсек ≈ 3,26 світлових років. Для порівняння:
- Відстань до Проксими Центавра ≈ 1,3 парсека
- Діаметр Чумацького Шляху ≈ 30 000 парсеків
Парсеки зручніші для професійних розрахунків, а світлові роки — для популярної астрономії.
Як вимірюють відстані до зір і галактик?
Окей, ми розібралися, які одиниці використовують. Але як взагалі дізнаються, наскільки далеко знаходиться зоря? Є кілька способів:
- Паралакс — якщо спостерігати зорю взимку та влітку, її положення відносно далеких об’єктів трохи зміниться. Чим ближче зоря, тим більше це зміщення.
- Цефеїди — змінні зорі, які змінюють яскравість із дуже точним періодом. Якщо знати цей період, можна зрозуміти, наскільки зоря далека.
- Червоне зміщення — використовується для далеких галактик. Через розширення Всесвіту світло від них розтягується і зміщується в червоний спектр. Чим далі об’єкт, тим сильніше це зміщення.
Чи можна побачити початок Всесвіту?
Виходить, якщо дивитися ще далі, можна побачити сам Великий вибух? В певному сенсі — так. Світло від найдальших об’єктів летить мільярди років. Найстаріший сигнал, який ми можемо спостерігати — це реліктове випромінювання, що з’явилося через 380 000 років після Великого вибуху. Воно подорожує космосом 13,8 мільярда років і доходить до нас у вигляді слабкого мікрохвильового сигналу.
Чи може зоря бути настільки далекою, що її світло ніколи не дійде до нас?
Якщо світло має швидкість, то виникає логічне питання: а чи є у Всесвіті місця, звідки світло просто не встигає до нас дійти?
Так, і це пов’язано з тим, що Всесвіт розширюється. Але не просто розширюється — цей процес ще й прискорюється. Це означає, що є галактики, які віддаляються від нас настільки швидко, що їхнє світло ніколи не досягне Землі.
Це називається космологічним горизонтом. Зараз він становить приблизно 46,5 мільярда світлових років у кожному напрямку. Це найбільша відстань, з якої теоретично ще можна отримати світло. Але об’єкти, що знаходяться далі цього горизонту, для нас недосяжні — їхнє світло просто не встигає подолати розширення простору.
Що буде, якщо летіти до далекої галактики?
Уявімо, що у нас є надсучасний зореліт (скажімо, гіпотетичний корабель, який може летіти майже зі швидкістю світла). Чи могли б ми колись дістатися до віддалених галактик?
Теоретично — ні, бо через розширення Всесвіту багато з них уже “відірвалися” від нас настільки, що навіть якщо ми полетимо з максимально можливою швидкістю, вони будуть віддалятися ще швидше.
Грубо кажучи, якщо зараз вирушити у подорож до галактики, що знаходиться на краю спостережуваного Всесвіту, то:
- Ми ніколи її не доженемо — бо простір між нами і нею розширюється швидше, ніж ми можемо рухатися.
- З часом вона зникне з поля зору — її світло розтягнеться настільки, що стане невидимим для наших телескопів.
Це означає, що з кожним мільярдом років ми втрачаємо можливість спостерігати все більше галактик.
Як це впливає на пошуки позаземного життя?
Якщо припустити, що у Всесвіті є інші цивілізації, чи зможемо ми з ними зв’язатися? Тут є кілька нюансів:
- Світло та радіосигнали теж мають швидкість. Якщо навіть найближча цивілізація (скажімо, на планеті біля Проксими Центавра) надіслала нам сигнал, він летітиме 4 роки. А відповідь від нас — ще 4 роки. Це ще терпимо.
- Якщо цивілізація десь у галактиці Андромеди? Тоді на один “діалог” піде 5 мільйонів років. Не надто ефективний спосіб вести бесіду.
- А якщо ще далі? Якщо позаземне життя є за межами нашого горизонту, то шансів зв’язатися з ним просто немає. Ми ніколи не побачимо його сигнал, і воно ніколи не дізнається про нас.
Це трохи сумно, але з іншого боку, у нас все ще є мільярди зоряних систем у межах нашого “космічного кварталу”, які ми можемо досліджувати.
Кілометри в космосі — це просто незручно. Використання світлових років і парсеків дозволяє уникнути величезних чисел і легше уявляти масштаби. Але головне — це не просто відстані, а подорож у часі. Коли ми дивимося на зорі, ми бачимо їхнє минуле. Хто знає, може, хтось у далекій галактиці прямо зараз спостерігає нашу Землю… але не такою, як вона є сьогодні, а такою, якою вона була мільйони років тому.
Читайте також: