Ночное небо кажется неизменным. Орион, Большая Медведица, Кассиопея — эти созвездия люди видели тысячи лет назад. Между тем ученые утверждают, что Вселенная расширяется, галактики разлетаются, а звезды движутся. Почему же тогда рисунки на ночном небе не меняются? Объяснение этого феномена кроется в масштабе космических расстояний, скорости движения светил и особенностях человеческого восприятия.
Идея о том, что Вселенная статична, господствовала в науке относительно долгое время. Еще Аристотель считал, что небесные светила движутся по идеально заданным орбитам. Позднее Коперник, Галилей и Кеплер показали, что Земля не центр мироздания, а движется вокруг Солнца. Однако мысль о «неподвижности» звезд сохранялась вплоть до XX века.
В 1920-х астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики удаляются друг от друга. Чем дальше объект, тем быстрее он движется. Это открытие стало доказательством расширения Вселенной. Теорию позже подтвердили наблюдения за реликтовым излучением и сверхновыми. Позже астрофизики выяснили, что не только галактики, но и звезды внутри них движутся с огромными скоростями. Однако эти скорости кажутся незначительными, если смотреть с Земли. Почему?
Дело в том, что расширение работает на межгалактических расстояниях. Гравитация связывает звезды внутри галактик так крепко, что они сопротивляются «растяжению» пространства. Представьте муравья, ползущего по надувному воздушному шару. Насекомое движется к цели, но расстояние между точками на поверхности увеличивается. Однако сам муравей не замечает этого — его мир слишком мал.
Расстояния между звездами в галактиках измеряются световыми годами. До ближайшей к Солнцу звезды — Проксимы Центавра — четыре световых года. Для сравнения: диаметр Млечного Пути превышает сто тысяч световых лет. Но даже эти гигантские цифры меркнут рядом с размерами Вселенной.
Расширение космоса заметно лишь на уровне скоплений галактик. Например, Туманность Андромеды, соседка Млечного Пути, не удаляется, а приближается. Через пять миллиардов лет две галактики столкнутся. Их светила, вероятно, останутся целы: расстояния между светилами настолько велики, что прямые столкновения почти исключены.
Галактики и звездные скопления удерживаются гравитацией. Она действует как клей, не позволяя объектам «уплывать» друг от друга. Однако на масштабах в сотни миллионов световых лет в игру вступает темная энергия — загадочная сила, ускоряющая расширение Вселенной.
Ученые сравнивают этот процесс с выпечкой изюмного хлеба. Тесто (пространство) поднимается, а изюминки (галактики) удаляются друг от друга. Но внутри каждой изюминки частицы муки (звезды) остаются рядом.
Звезды все же движутся. Солнце, например, летит сквозь галактику со скоростью двести тридцать километров в секунду. Но чтобы смещение стало заметным на небе, требуются десятки тысяч лет.
Самая быстрая звезда в Млечном Пути — S4714 — разгоняется до восьми процентов скорости света. Однако ее траектория пролегает близко к сверхмассивной черной дыре Стрелец А*, которая искажает пространство-время. Для земного наблюдателя даже такие скорости выглядят как едва уловимый дрейф.
Почему древние созвездия все еще узнаваемы
Человечество наблюдает за звездами около шести тысяч лет. За это время некоторые светила сместились на доли градуса. Например, Альдебаран в созвездии Тельца «прошел» расстояние, равное диаметру Луны на небосводе. Но без точных инструментов изменения неразличимы.
Космический телескоп Gaia Европейского космического агентства составил трехмерную карту Млечного Пути, измерив положение более полутора миллиардов звезд. Данные показали: за пять лет наблюдений большинство объектов сместились меньше, чем на одну тысячную градуса.
Через сто тысяч лет очертания Большой Медведицы станут неузнаваемыми. Сириус, самая яркая звезда ночного неба, сместится к югу. А через миллионы лет новые поколения землян (если они останутся) увидят совершенно другие узоры.
Но даже эти метаморфозы — ничто в масштабах Вселенной. Галактики продолжат разбегаться, а темная энергия, возможно, разорвет все, что не удержит гравитация. Однако для нас звезды останутся вечными маяками — не потому, что неподвижны, а потому, что жизнь человека слишком коротка, чтобы это увидеть.
Звезды движутся, но расстояния слишком велики, а скорости их перемещения недостаточны, чтобы человек мог заметить изменения. Мы видим привычное небо, каким его знали наши предки тысячи лет назад, хотя в реальности оно постоянно меняется. Ночное небо — это живая картина, движущаяся слишком медленно, чтобы наш глаз мог уловить ее изменения.
-----
Смотрите нас на youtube. Еще больше интересных постов на научные темы в нашем Telegram.
Заходите на наш сайт, там мы публикуем новости и лонгриды на научные темы. Следите за новостями из мира науки и технологий на странице издания в Google Новости
