Некоторые далекие галактики удаляются от нас быстрее скорости света из-за растяжения пространства между нами и этими галактиками.
По аналогии с парадоксом муравья на веревке свет, излучаемый этими галактиками, действительно может достигать нас. Правда ли, что в какой-то момент времени эти галактики внезапно исчезают из нашего поля зрения, а затем, спустя достаточно большое время (которое может превышать время жизни Вселенной), они снова появляются в поле зрения? И по тем же соображениям, станут ли когда-нибудь видимыми другие ранее скрытые галактики?
Я отвечу на ваш вопрос в 2 частях. Во-первых, может ли галактика (которую мы сейчас видим) внезапно исчезнуть из поля зрения по какой-то причине, связанной с расширением пространства?
Возьмем галактику, которую мы можем наблюдать в настоящее время. Будем считать, что галактика излучала свет вечно (с момента рождения Вселенной) и будет излучать свет вечно. Мы наблюдаем это, так что часть этого света достигла нас. Если какой-то свет достиг нас, а галактика непрерывно излучает свет, то должен быть какой-то свет, который вот-вот достигнет нас, а затем еще немного света чуть дальше. Давайте представим это как цепочку фотонов, протянувшуюся между галактикой и нами.
Чтобы мы вдруг перестали наблюдать за галактикой, нам нужно было бы разорвать эту цепочку — возможно, это может произойти, если пространство будет быстро расширяться? Оказывается, цепочка на самом деле не рвется, а растягивается — каждый фотон удлиняется по мере того, как пространство, содержащее его, буквально расширяется. Это то, что мы называем космологическим красным смещением . С течением времени фотоны, достигающие нас, все более и более растягиваются, поэтому их длина волны больше, чем когда они были испущены (и их энергии ниже) — они краснее.
Есть еще один способ получения света с красным смещением: если источник удаляется от наблюдателя, эффект Доплера вызывает красное смещение (часто называемое красным смещением Доплера). Внешний вид далекой галактики, удаляющейся от нас быстрее, чем скорость света, возникает из-за того, что наблюдаемое красное смещение галактики интерпретируется как доплеровское красное смещение — это может дать скорость больше, чем . Однако красное смещение имеет 2 составляющие (доплеровскую и космическую, на практике космическое красное смещение доминирует над доплеровским красным смещением для очень далеких галактик), и одна из них вообще не связана со скоростью источника, поэтому "предел скорости" равен по-прежнему подчинялся.
Вторая часть вашего вопроса касается того, может ли исчезнувшая галактика появиться позже. Поскольку галактика вообще не может исчезнуть, ответ — просто нет. Однако мы можем внезапно увидеть появление галактики, которую никогда раньше не видели. Он давно излучает свет, но был так далеко, что его свет еще не успел дойти до нас. По прошествии достаточного времени оно появляется в поле зрения. Также могут быть галактики, которые мы никогда не сможем наблюдать — они излучают свет в нашем направлении, но они достаточно далеко, чтобы пространство между ними расширялось достаточно быстро, так что свет никогда не достигнет нас.
С практической точки зрения существуют и другие эффекты, которые могут привести к тому, что мы начнем или перестанем наблюдать удаленный источник — интенсивность источника может меняться со временем, или падающий свет может быть слишком тусклым для нашего детекторного оборудования — но с теоретической точки зрения точки зрения, я думаю, что ответ выше охватывает возможности. Существует также еще один возможный источник красного смещения, о котором я не упомянул, — гравитационное красное смещение , вытекающее из общей теории относительности.
Дева
Всплеск