Самый древний снимок во Вселенной: как «Хаббл» заглянул на 13 миллиардов лет в прошлое

Не просто старый снимок, а окно в прошлое Вселенной

Принято считать, что старейшей из сохранившихся фотографий, сделанных с натуры, является «Вид из окна в Ле Гра». Её создал французский изобретатель Жозеф Нисефор Ньепс в 1827 году. Однако существует изображение, чей возраст исчисляется не годами, а миллиардами лет, и его может увидеть каждый. Речь идёт о снимке, сделанном не человеком, а космическим телескопом.

Телескоп «Хаббл»: глаз человечества в космосе

Этот уникальный снимок стал возможен благодаря космическому телескопу «Хаббл», выведенному на низкую околоземную орбиту в 1990 году. Его главное преимущество — работа за пределами земной атмосферы, которая искажает наблюдения. Телескоп, основанный на системе зеркал, был создан для изучения космоса в диапазоне от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного излучения. Проект стал одним из самых дорогих в истории науки: на него было потрачено около 6 миллиардов долларов со стороны США и ещё 651 миллион от Европейского космического агентства (ESA). Однако после запуска 25 апреля 1990 года выяснилось, что главное зеркало имеет дефект — оно было отполировано до неправильной формы, что не позволяло получать чёткие изображения. Проблему удалось решить лишь три года спустя, после чего «Хаббл» наконец начал свою полноценную научную миссию.

Ключ к прошлому: что такое «красное смещение»

Чтобы понять, как можно сделать снимок возрастом в миллиарды лет, нужно разобраться в явлении «красного смещения». По мере того как свет путешествует через расширяющуюся Вселенную, длина его волны растягивается вместе с пространством. Когда этот свет достигает телескопа «Хаббл», его волна становится длиннее, чем была в момент излучения. Это смещение спектра в красную сторону и называется «красным смещением». Чем больше расстояние до объекта, тем дольше его свет идёт к нам и тем сильнее он «краснеет». Таким образом, измеряя величину красного смещения, астрономы могут определить, насколько далеко от нас находится тот или иной космический объект.

Галактика GN-z11: рекордсмен по дальности и древности

Одной из задач «Хаббла» был поиск света самых далёких и, следовательно, самых древних галактик. В 2016 году такая галактика была обнаружена. Ей дали обозначение GN-z11, и находится она в направлении созвездия Большой Медведицы. Из-за колоссального расстояния — около 32 миллиардов световых лет (с учётом расширения Вселенной) — мы видим её не такой, какая она есть сейчас, а такой, какой она была в глубоком прошлом.

Снимок из эпохи «Тёмных веков»

Свет от галактики GN-z11 шёл до телескопа «Хаббл» примерно 13,4 миллиарда лет. Формально это означает, что полученное изображение зафиксировало события, произошедшие 13,4 миллиарда лет назад. Учитывая, что возраст самой Вселенной оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет, этот снимок — буквально окно в её юность. GN-z11 мы наблюдаем в эпоху, близкую к концу так называемых «Тёмных веков» — периода в истории космоса после Большого взрыва, когда начали формироваться первые звёзды и галактики, и Вселенная постепенно переходила в эру вещества. Таким образом, космос — это не только пространство для будущих открытий, но и гигантская машина времени, позволяющая нам заглянуть в самое далёкое прошлое.