Всесвіт розглядається як сукупність неймовірної кількості частинок та енергії, що перетворює ці частинки на астрономічні об’єкти. Згідно з сучасною стандартною моделлю космології, спостережувана матерія містить в собі лише 5% “звичайної” речовини - атомів, молекул, планети, зірок. Решта космосу - це темна матерія та темна енергія, які дотепер не верифіковані. Але ми віримо, що вони існують. [1]
Темна матерія не взаємодіє з електромагнітним випромінюванням, таким як світло, а тому “невидима” для земних телескопів. Однак ТМ маже взаємодіяти з гравітацією, тобто вона впливає на відомі фізичні ознаки і простору, і часу. Ми судимо про гіпотетичні речі виключно по тому, як ця річ, за нашою теорією, впливає на галактики, чорні діри, квазари та інші екстремальні субстанції.
Ми думаємо, що темна матерія може впливати на криві обертання галактик, навіть продукувати гравітаційне лінзування світла, а також “моделювати” еволюцію великомасштабних структур у Всесвіті. [2]
Своєю чергою, темна енергія - ще більш загадкове явище, яке відповідає за прискорене розширення Всесвіту. Вона пронизує весь простір і протидіє гравітації. За великим рахунком, вона або фізично тотожня космологічній константі або відповідає за скалярне поле або модифікує гравітацію. [3]
Але ми навіть не уявляємо, чому ми бачимо лише частину всесвіту. Справа не в наших технологічних потужностях, а в принциповій “доступності” фізичних вимірювань.
Навіть з точки зору теорії Великого вибуху "спостережуваність" не має нічого спільного з нашими здібностями, все прив'язано до точного віку частинок (які виникли після епохи реіонізації) та швидкості світла.
Відповідно, край спостережуваного Всесвіту - це найраніша точка Всесвіту, звідки рухається світло. Формально воно має досягти нас. Проблема полягає в тому, що не існує такої “точки”. Бо не існувало ні простору, ні часу, ні навіть математичної свободи.
Явище, відоме як монохроматична веселка
Відтак, світло рухається тільки від однієї матеріальної точки до іншої. Відстань та час не мають особливого значення.
Крім того, у телескопів немає "діапазону": обмежувальним фактором є те, скільки світла вони можуть зібрати в конкретний момент. Чим більше світла зібрав телескоп, тим більш тьмяні об'єкти він “спостерігає”. Дзеркала в умовні мільйон квадратних кілометрів, розташовані в космосі, вирішать багато питань. Але... вони не змінять відсоток спостережувальної матерії.
Грубо кажучи, якби ми знайшли спосіб зазирнути за межі того, що ми вважаємо межею, ми б просто оновили поняття "спостережуваного всесвіту" відповідним чином.
Але ми бачимо тільки в кордонах доступного нам світла.
Джерела:
[1] NASA. (2020). Dark Energy, Dark Matter.
[2] National Geographic Society. (2019). Dark Matter and Dark Energy.
[3] Riess, A.G., & Turner, M.S. (2004). From Slowdown to Speedup. Scientific American, 290(2), 62-69.
[4] Planck Collaboration. (2020). Planck 2018 results. I. Overview and the cosmological legacy
of Planck. Astronomy & Astrophysics, 641, A1.
[5] SDSS Collaboration. (2017). The Sloan Digital Sky Survey: Technical Summary. Astrophysical Journal Supplement Series, 233(2), 25.
[6] Bertone, G., & Hooper, D. (2018). History of dark matter. Reviews of Modern Physics,90(4), 045002.
