Технологические достижения в области астрономических наблюдений сегодня позволяют заглянуть на самый край наблюдаемой Вселенной. Среди мощных телескопов, способных наблюдать за миллиардами световых лет, — Слоановский цифровой обзор неба (SDSS), который сканирует космос каждую ночь в течение последних 20 лет. Данные, собранные SDSS, недавно позволили создать интерактивную карту кусочка Вселенной, на которой прослеживается положение почти 200 000 галактик, простирающихся до края видимой Вселенной, на расстоянии 13,7 миллиарда световых лет от нашей галактики. Невероятно точная и поразительно красивая карта, как утверждается, показывает первый свет, испущенный вскоре после Большого взрыва. Таким образом, она открывает широкой публике истинную красоту и необъятность нашей Вселенной.
В настоящее время все еще существует очень мало изображений, которые точно отражают необъятность Вселенной. Нам привычнее видеть галактики или группы галактик, представленные на составных изображениях, полученных в результате наблюдений астрономов. «Но никто не нашел времени, чтобы создать карту, которая была бы красивой, научно точной и доступной для неученых«, — сетует Брис Менард, астроном из Университета Джона Хопкинса (США) и главный дизайнер знаменитой карты. «Наша цель здесь — показать всем, как на самом деле выглядит Вселенная«, — добавляет он.
Новая карта является результатом колоссальных усилий: каждую ночь в течение как минимум двух десятилетий телескоп SDSS наблюдал за различными участками неба, чтобы получить невероятно широкую перспективу в больших диапазонах масштабов. В частности, телескоп уже доказал свою эффективность, точно отобразив почти 4 миллиона звезд в нашей галактике, соседних галактиках и других, удаленных на миллиарды световых лет.
Но, несмотря на свою необъятность, карта все же представляет лишь крошечную часть видимой Вселенной, а именно, срез гигантской сферы наблюдаемой Вселенной толщиной 10° (шириной 90°). Каждая точка на карте представляет собой галактику, содержащую миллиарды звезд, планет и других небесных тел. Млечный Путь расположен на вершине треугольника, который представляет наше настоящее в пространстве-времени, в то время как широкий край треугольника представляет прошлое 13,7 миллиарда лет назад, столь же далекое как в пространстве, так и во времени. Таким образом, верхняя часть карты показывает первое излучение, испущенное сразу после Большого взрыва.
«Мы привыкли видеть астрономические изображения, на которых видна галактика здесь и там или, возможно, группа галактик. Но то, что показывает эта карта, имеет совсем другой масштаб«, — говорит Менард. Впервые изображения, доступные только ученым, могут быть просмотрены и доступны широкой публике. Они доступны в Интернете и могут быть загружены бесплатно.
Цвета зависят от типа и расстояния до галактик
При просмотре карты легко заметить, что существуют различные стадии перехода между синим и красным цветом. Эти цвета указывают, помимо прочего, на тип и расстояние каждой галактики от точки наблюдения, нашей галактики. Начиная с конца треугольника, первые синие точки — это спиральные галактики, расположенные на расстоянии около 2 миллиардов световых лет от Земли. Чуть дальше точки начинают желтеть, и в этой области преобладают эллиптические галактики. Они ярче, и их легче наблюдать даже на большом расстоянии.
В диапазоне от 4 до 8 миллиардов световых лет галактики на карте показаны красным цветом. Они также являются эллиптическими галактиками, но их световые волны растянуты в сторону красного спектра по мере расширения Вселенной от нашей точки обзора. За пределами 8 миллиардов световых лет точки снова становятся синими, поскольку они представляют собой квазары, излучающие синий свет, в центрах которых находятся высокоактивные сверхмассивные черные дыры.
На самом широком краю карты галактики снова становятся красными, поскольку красноизлучающие квазары — единственные объекты, которые еще можно увидеть на таком расстоянии. За этим пределом, на расстоянии более 12 миллиардов световых лет, темнота почти полная, и предел наблюдаемой Вселенной официально достигнут. Хотя наша Вселенная простирается гораздо дальше, мы не можем наблюдать какие-либо объекты в ней, потому что свет с такого большого расстояния еще не успел дойти до нас.