Одна команда утверждает, что обнаружила влияние материи, находящейся за пределами Наблюдаемой Вселенной.
Мы можем видеть только свет, который достиг нашего места наблюдения, что означает существование предела тому, сколько Вселенной мы можем увидеть – известного как Наблюдаемая Вселенная – поскольку остальной свет еще не успел до нас добраться.
Во Вселенной без расширения единственное, что мешало бы нам видеть далекие объекты (помимо эффекта Доплера), – это время, требуемое свету для путешествия к нам. Во Вселенной без расширения, с течением времени, мы обнаруживали бы всё больше и больше света от далеких объектов, и наш обозримый горизонт – область Вселенной, которую мы можем наблюдать, – рос бы.
В далеком будущем остальная часть такой Вселенной стала бы для нас видимой.
К сожалению, мы живем не во Вселенной без расширения, а в той, что расширяется со скоростью около 73 километров в секунду на мегапарсек.
При расширении Вселенной всё меняется. Увеличивается расстояние между нами и всеми другими звездами, и наша Наблюдаемая Вселенная будет сжиматься, оставляя нам всё меньше и меньше объектов для наблюдения и изучения с течением времени. Во Вселенной, в которой, как мы полагаем, мы находимся, более далекие объекты будут исчезать из нашего поля зрения всё быстрее и быстрее.
На данный момент наша Наблюдаемая Вселенная продолжит расти за счет света от далеких звезд, который может до нас добраться, но еще не успел этого сделать; согласно одной из оценок, наш предел – лишь около 43 процентов галактик, которые в конечном итоге сможем увидеть, когда их свет достигнет нас.
Так что же находится за пределами Наблюдаемой Вселенной? Очевидный ответ на этот вопрос – “мы не знаем”. Фактически, мы никогда не узнаем этого наверняка, поскольку, по определению, это ненаблюдаемо. Однако это не значит, что мы не можем знать об этом ничего, и не можем строить разумные догадки о том, что там содержится.
Для начала мы можем (достаточно уверенно) предположить, что за пределами того, что мы можем наблюдать, существует еще больше Вселенной.
Во всех направлениях в космосе мы обнаруживаем реликтовое излучение – остаточное излучение, появившееся и оставшееся примерно через 400 000 лет после начала Вселенной, едва различимое и пронизывающее всю известную нам Вселенную. Это излучение – первый свет Вселенной – путешествовало к нам в течение 13,7 миллиардов лет в любом направлении, куда бы мы ни посмотрели. Это говорит о том, что мы либо находимся в одной из типичных частей большей Вселенной, либо мы прямо в центре Вселенной размером с нашу Наблюдаемую Вселенную.
Помимо того, что мы можем отбросить второй вариант как маловероятный на основании космологического принципа – принципа, согласно которому мы не должны предполагать, что занимаем привилегированную область внутри Вселенной, – мы можем это проверить, в определенной степени. Есть идея (которую следует отнести к категории “скорее всего неверная, но забавная для размышления”), что Наблюдаемая Вселенная может быть больше самой Вселенной.
Если бы она была достаточно маленькой, и прошло достаточно времени, то свет от объектов долетал к нам с нескольких разных направлений. Это означало бы, что в плоской Вселенной мы могли бы считать, что видим объекты на самых дальних рубежах Вселенной, в то время как на самом деле мы видели бы свет ближнего (или более близкого) объекта, достигшего нас с другой стороны.
Найти доказательства было бы нелегко. Скажем, свету от галактики потребовалось бы 9 миллиардов лет, чтобы достичь вас с одной стороны, и 4 миллиарда лет – с другой. Вы увидели бы одну и ту же галактику на двух разных стадиях ее жизни, что сделало бы поистине титанической задачей выявить, что на самом деле это одна и та же галактика. Однако команды искали доказательства этого в виде дублированных колец в реликтовом излучении, но никаких свидетельств, подтверждающих эту идею, найдено не было, что говорит о том, что Вселенная действительно больше Наблюдаемой Вселенной.
Если предположить, что Вселенная больше Наблюдаемой Вселенной, мы также могли бы обнаружить влияние объектов за пределами нашей Наблюдаемой Вселенной на объекты, находящиеся ближе к ее границе. Вызвав некоторые споры, одна команда утверждала, что обнаружила именно это при наблюдении далеких скоплений галактик с помощью зонда NASA по наблюдению анизотропии реликтового излучения WMAP. Команда заявила, что засекла движение этих скоплений, предположительно вызванное гравитационным влиянием объектов за пределами нашей Наблюдаемой Вселенной.
“Скопления демонстрируют небольшую, но измеряемую скорость, независимую от расширения Вселенной и не меняющуюся с увеличением расстояний, – сказал в пресс-релизе года руководитель исследования Александр Кашлинский из Центра космических полетов NASA имени Годдарда в Гринбелте, добавив: “Распределение материи в наблюдаемой Вселенной не может объяснить это движение”.
Объект, достаточно большой, чтобы создать “темное течение”, как команда назвала это явление, подразумевал бы, что Вселенная не является однородной (на больших масштабах) во всех направлениях, что побудило некоторых предположить, что это и есть свидетельство другой вселенной, соприкасающейся с нашей собственной. Другие же выдвинули более правдоподобную идею, что наблюдения содержат ошибки. “Темное течение” по-прежнему остается очень спорным, так как более поздние исследования обнаружили доказательства, опровергающие эту концепцию.
Тем не менее, в будущем может появиться возможность обнаружить гравитационное влияние объектов за пределами нашей Наблюдаемой Вселенной. Но из-за расширения Вселенной и предела скорости во Вселенной мы никогда не сможем увидеть эти объекты или повлиять на них.
Читайте также: Темной материи не существует, а Вселенной 27 миллиардов лет
