Расширение Вселенной заметно усложняет измерение космических расстояний. Пока свет от далёкой галактики миллиарды лет летит к Земле, пространство продолжает растягиваться, а среднее расстояние между галактиками увеличивается.
Поэтому телескоп показывает нам не то место, где галактика находится сейчас, а то, какой она была в момент испускания света. Чтобы определить её современное положение, астрономам приходится учитывать всю историю расширения Вселенной.
Возраст Вселенной составляет около 13,77 миллиарда лет. Однако самые далёкие области, доступные наблюдениям, сегодня находятся примерно в 45 миллиардах световых лет от нас. На первый взгляд это кажется невозможным: как свет мог преодолеть расстояние, превышающее возраст самой Вселенной?
Разгадка в том, что за время движения света само пространство успело значительно расшириться. Вселенная действительно способна расширяться быстрее света, и это не нарушает законы физики.
Скорость света ограничивает движение объектов через пространство на небольших расстояниях. Например, находящаяся рядом ракета не может пролететь мимо наблюдателя быстрее света.
Но далёкие галактики необязательно движутся через пространство с такой скоростью. Вместо этого растёт само пространство между ними и нами. Теория относительности не устанавливает такого же ограничения на скорость увеличения огромных космических расстояний.
Чем дальше находится галактика, тем быстрее она обычно отдаляется. Причина проста: между ней и нами больше пространства, которое может расширяться.
Расстояние, за которым галактики начинают удаляться быстрее света, называют расстоянием Хаббла. Сейчас оно составляет около 13,77 миллиарда световых лет.
Тем не менее мы способны видеть галактики, находящиеся за этой границей. Свет, который достигает нас сегодня, был испущен очень давно, когда эти галактики располагались значительно ближе. До Земли может добраться свет и от некоторых ещё более удалённых объектов, если он начал свой путь достаточно рано.
Однако существует окончательная граница — космологический горизонт событий. Сейчас он находится примерно в 17 миллиардах световых лет от нас.
Свет, испущенный сегодня за этой границей, уже никогда не достигнет Земли, сколько бы времени мы ни ждали. Расширение пространства не позволит ему преодолеть постоянно растущее расстояние.
Из-за тёмной энергии расширение Вселенной ускоряется. В будущем космологический горизонт событий продолжит увеличиваться, но постепенно приблизится к предельному расстоянию около 60 миллиардов световых лет.
Даже тогда наблюдатели не смогут увидеть все галактики внутри этой области. Свет от самых далёких объектов растянется до настолько огромных длин волн, что фактически исчезнет из поля зрения.
Примерно через 100 миллиардов лет все галактики за пределами Местной группы станут невидимыми навсегда. Будущим наблюдателям Вселенная будет казаться гораздо меньше и пустее, чем нам сегодня.
