Разгадывая тайну: как телескопы видят космическое прошлое

Когда вы смотрите на ночное небо, мерцающие огни звёзд – это на самом деле послания из прошлого. Эти небесные объекты излучали свет миллионы, а то и миллиарды лет назад и только сейчас достигли Земли. Так как же телескопы могут «видеть» столь далёкие галактики?

Несмотря на то, что Луна находится так близко к нам, свету от неё всё равно требуется 1,3 секунды, чтобы достичь глаз наблюдателя. (Источник: NASA)

Свет – послание из древней вселенной

Небесные объекты во Вселенной постоянно испускают электромагнитное излучение, включая свет, видимый человеческим глазом. Этот свет распространяется со скоростью около 300 000 км/с. Когда мы говорим, что галактика находится на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли, это означает, что свету от этой галактики потребовалось 13 миллиардов лет, чтобы дойти до нас. Поэтому телескопы видят не настоящее, а прошлое Вселенной.

Человеческий глаз обладает весьма ограниченной способностью собирать свет. Телескоп же действует как гигантский светособиратель. Светосильная способность телескопа пропорциональна квадрату диаметра главного зеркала. Например, телескоп диаметром 2 м собирает свет в 4 раза больше, чем телескоп диаметром 1 м.

Телескоп, расположенный на вершине Мауна-Кеа (Гавайи), оснащён 10-метровым зеркалом, способным улавливать в 600 000 раз больше света, чем человеческий глаз. Благодаря этому он может наблюдать за галактиками, находящимися на расстоянии более 13 миллиардов световых лет.

Обсерватория имени Веры К. Рубин — один из самых современных наземных телескопов в мире. (Источник: Обсерватория имени Рубин) — Обсерватория имени Веры К. Рубин — один из самых современных наземных телескопов в мире . (Источник: Обсерватория имени Рубин)

Обсерватория имени Веры К. Рубин — один из самых современных наземных телескопов в мире, построенный на вершине горы Серро-Пачон в Чили. Обсерватория имени Веры К. Рубин увидит свой первый свет 23 июня 2025 года, что ознаменует начало работы телескопа и получение первых изображений из космоса.

За более чем семь часов наблюдений Рубин сделал 678 снимков, открыв детали Трёхраздельной туманности, туманности Лагуна и тысяч далёких галактик. В то же время телескоп также открыл более 2000 новых астероидов, продемонстрировав свою способность отслеживать объекты Солнечной системы.

Рубин вступил в 10-летнюю фазу исследований — Legacy Survey of Space and Time (LSST) — чтобы создать «космический фильм» об эволюции галактик, звезд и планет.

Скопление галактик в созвездии Волосы Вероники находится на расстоянии более 300 миллионов световых лет от Земли — доказательство того, что была найдена беспрецедентная технология, способная помочь человечеству. (Источник: Обсерватория Рубина)

Когда технологии помогают человечеству увидеть невидимое

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST), запущенный в 2021 году, является самым передовым на сегодняшний день. Диаметр главного зеркала телескопа составляет 6,5 м, а площадь собирания света — более 25 м².

Из-за расширения Вселенной свет от далёких галактик растягивается в инфракрасный диапазон — явление, называемое «красным смещением». Телескоп «Уэбб» предназначен для регистрации этого света, позволяя нам «заглянуть назад во времени» в раннюю Вселенную.

В августе 2025 года Уэбб сделал снимок Hubble Deep Field — крошечной области неба, которая занимает всего 1/12,7 миллионной части неба, но содержит более 2500 далеких галактик, некоторые из которых образовались всего через 300–400 миллионов лет после Большого взрыва.

Телескоп Джеймса Уэбба. (Источник: NASA)

Разрешающая способность телескопа зависит от его апертуры. Согласно критерию Рэлея, угловое разрешение обратно пропорционально диаметру зеркала. Космический телескоп «Хаббл» с апертурой 2,4 м имеет разрешение 0,05 угловой секунды, что достаточно для различения отдельных звёзд в галактике Андромеды, расположенной на расстоянии 2,5 миллионов световых лет.

Европейский сверхбольшой телескоп (ELT), строящийся в Чили, будет иметь главное зеркало диаметром 39,3 м. После завершения строительства ELT будет иметь разрешение до 0,001 угловой секунды, что позволит проводить прямые наблюдения за поверхностями экзопланет.

Телескопы не проникают в космос, а улавливают и декодируют древние фотоны, пролетевшие миллиарды световых лет. Благодаря современным технологиям человечество постепенно расширяет границы космических наблюдений, раскрывая тайны происхождения и эволюции галактик, звёзд и планет.

Г-н Куанг

Источник: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html