Почему наблюдаемая вселенная 93 миллиарда св. лет в диаметре, если Большой Взрыв был 14 миллиардов лет назад?
Ведь действительно, когда мы смотрим на астрономические объекты, мы смотрим в их прошлое. Так глядя на Солнце мы видим его таким, каким оно было примерно 8 минут назад. Именно столько нужно фотонам, выпущенным Солнцем, чтобы достичь наших глаз. Глядя на ближайшую к нам звезду – Проксиму Центавра, мы видим ее прошлое 4 с небольшим года назад. Сириус – 8.6 лет назад, Бетельгейзе — примерно 650 лет назад и так далее.
Продолжая эту последовательность мы должны были бы видеть не дальше, чем на 13.8 миллиардов лет – именно тогда произошел Большой Взрыв. Однако общеизвестно, что размер наблюдаемой вселенной равен 93 миллиарда световых лет, т.е. примерно 46.3 миллиарда световых лет в каждую сторону. Давайте разбираться почему так.
Как известно вселенная расширяется. Это удалось установить наблюдая за красным и синим смещением света от удаленных галактик. Из-за эффекта Допплера свет испускаемый объектами, которые удаляются от нас смещается в красную сторону, а объектами, которые приближаются к нам – в синюю. Большинство удаленных от нас галактик имеют красное смещение. Лишь некоторые ближайшие к нам – синее. Причем чем дальше от нас галактика – тем больше ее красное смещение. То-есть чем дальше от нас галактика, тем быстрее она удаляется от нас.
То-есть свету выпущенному какой-то галактикой, которая скажем, 12.8 миллиардов лет находилась от нас на расстоянии 1 миллиарда лет приходится преодолевать не только расстояние в 1 миллиард световых лет между нами, но и все то расстояние, на которое расширится вселенная в пространстве между ним и нами за время его путешествия.
В более понятных терминах это можно описать так: допустим вы стоите в метро у подножия эскалатора. Два ваших друга начинают подъем на эскалаторе. Вдруг через 10 секунд один из них вспоминает, что забыл у вас свою сумку и начинает бежать вниз по эскалатору.
Во-первых он достигнет вас за большее время, чем ему понадобилось бы на преодоление этого расстояния если бы эскалатор не двигался. Во-вторых второй друг за это время уедет очень далеко. Так вот первый друг — это фотон, а второй друг оставшийся ехать дальше — это граница наблюдаемой вселенной.
Таким образом границы наблюдаемой вселенной обусловлены не только возрастом, но и расширением вселенной.
