Разгадывая тайну: как телескопы видят космическое прошлое

Когда вы смотрите на ночное небо, свет от мерцающих звезд на самом деле является посланием из прошлого. Эти небесные тела излучали свет миллионы, даже миллиарды лет назад и лишь недавно достигли Земли. Так как же телескопы могут «видеть» такие далекие галактики?

Несмотря на то, что Луна находится очень близко к нам, свету, излучаемому ею, требуется 1,3 секунды, чтобы достичь глаза наблюдателя. (Источник: NASA)

Свет – послание из далёкой Вселенной.

Небесные тела во Вселенной постоянно излучают электромагнитное излучение, включая свет, видимый человеческому глазу. Этот свет распространяется со скоростью приблизительно 300 000 км/с. Когда мы говорим, что галактика находится на расстоянии 13 миллиардов световых лет от Земли, это означает, что свету из этой галактики потребовалось 13 миллиардов лет, чтобы достичь нас. Следовательно, телескопы видят не настоящее, а прошлое Вселенной.

Человеческий глаз обладает очень ограниченной способностью собирать свет. В то же время телескопы выступают в роли гигантских собирателей света. Светосборная способность телескопа прямо пропорциональна квадрату диаметра его главного зеркала. Например, телескоп диаметром 2 метра может собрать в четыре раза больше света, чем телескоп диаметром 1 метр.

Телескоп, расположенный на вершине горы Мауна-Кеа (Гавайи), имеет 10-метровое зеркало, способное собирать в 600 000 раз больше света, чем человеческий глаз. Благодаря этому он может наблюдать галактики, находящиеся на расстоянии более 13 миллиардов световых лет.

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

Обсерватория имени Веры К. Рубин — один из самых передовых наземных телескопов в мире, построенный на вершине холма Серро-Пачон в Чили. Первый свет обсерватория получит 23 июня 2025 года, что ознаменует начало работы телескопа и получение первых изображений из космоса.

За более чем семь часов наблюдений Рубин получил 678 изображений, раскрыв детали туманности Трифид, туманности Лагуна и тысяч далеких галактик. Одновременно телескоп также обнаружил более 2000 новых астероидов, продемонстрировав свою способность отслеживать объекты в Солнечной системе.

Рубин приступил к десятилетнему этапу исследования – проекту «Наследие пространства и времени» (LSST), – целью которого является создание «космического фильма» об эволюции галактик, звезд и планет.

Галактическое скопление Кома, расположенное на расстоянии более 300 миллионов световых лет от Земли, является доказательством того, что технологии помогают человечеству открывать беспрецедентные возможности. (Источник: Обсерватория Рубина)

Когда технологии помогают человечеству увидеть то, чего оно никогда раньше не видело .

Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), запущенный в 2021 году, является самым передовым из доступных в настоящее время инструментов. Главное зеркало телескопа Уэбба имеет диаметр 6,5 м и площадь сбора света более 25 м².

Из-за расширения Вселенной свет от далёких галактик растягивается до инфракрасных длин волн — явление, называемое «красным смещением». Телескоп Уэбба был разработан для обнаружения этого света, что позволяет нам «заглянуть в прошлое» и увидеть раннюю Вселенную.

В августе 2025 года телескоп Уэбб запечатлел Глубокое поле Хаббла — крошечный участок неба, занимающий всего 1/12,7 миллионной части поверхности неба, но содержащий более 2500 далёких галактик. Некоторые из этих галактик образовались всего через 300–400 миллионов лет после Большого взрыва.

Телескоп Джеймса Уэбба. (Источник: НАСА)

Разрешение телескопа зависит от его апертуры. Согласно стандарту Рэлея, угловое разрешение обратно пропорционально диаметру зеркала. Телескоп «Хаббл» с апертурой 2,4 м имеет разрешение 0,05 угловых секунд, чего достаточно для различения отдельных звезд в галактике Андромеды, расположенной на расстоянии 2,5 миллиона световых лет.

Европейский сверхбольшой телескоп (ELT), который в настоящее время строится в Чили, имеет главное зеркало диаметром 39,3 м. После завершения строительства ELT будет обладать разрешением до 0,001 угловой секунды, что позволит проводить прямые наблюдения поверхностей экзопланет.

Телескопы не просто проникают в космос; они улавливают и расшифровывают древние фотоны, прошедшие миллиарды световых лет. Благодаря современным технологиям человечество постепенно расширяет границы космических наблюдений, раскрывая тайны происхождения и эволюции галактик, звезд 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