Астрономи пояснили один із найбільш дивовижних парадоксів сучасної космології: далекі галактики можуть віддалятися від Землі швидше за світло, але це не суперечить теорії відносності Альберта Ейнштейна.

Швидкість світла залишається максимальною швидкістю, з якою матерія, енергія або інформація можуть рухатися через простір у локальній області. Жоден космічний корабель, планета чи інший фізичний об’єкт не здатен пролетіти повз спостерігача швидше за світловий промінь.

Проте розширення Всесвіту працює інакше. Галактики не обов’язково мчать крізь простір із надсвітловою швидкістю. Натомість збільшується сама відстань між ними, оскільки простір постійно розтягується.

Чим далі розташована галактика, тим більше простору знаходиться між нею та Землею. Через це сумарна швидкість збільшення відстані може перевищити швидкість світла.

Це пояснює, чому вік Всесвіту становить приблизно 13,8 мільярда років, тоді як радіус видимого космосу оцінюють приблизно у 45 мільярдів світлових років. Світло від найдальших доступних спостереженню областей вирушило до нас дуже давно, але за час його подорожі простір продовжував розширюватися.

Коли телескоп показує надзвичайно далеку галактику, ми бачимо її не такою, якою вона є зараз. Перед нами зображення минулого — моменту, коли світло лише почало багатомільярдну подорож у напрямку Землі.

Щоб визначити сучасну відстань до такого об’єкта, вчені використовують космологічні моделі, які враховують історію розширення Всесвіту, темну матерію та темну енергію.

Існує умовна межа, після якої галактики вже зараз віддаляються від нас швидше за світло. Її називають відстанню Габбла. Вона розташована приблизно за 13,8 мільярда світлових років.

Попри це, частину галактик за цією межею все ще можна побачити. Їхнє світло було випущене тоді, коли вони перебували значно ближче, а розширення космосу ще не встигло віднести їх настільки далеко.

Ще важливішою є межа космологічного горизонту подій. Якщо світло буде випущене сьогодні об’єктом, розташованим за цією межею, воно вже ніколи не досягне Землі. Простір між нами та джерелом збільшуватиметься швидше, ніж промінь зможе подолати цю відстань.

Ситуацію посилює темна енергія, яка пов’язана з прискореним розширенням Всесвіту. Через неї галактики поступово віддалятимуться одна від одної дедалі швидше.

У дуже далекому майбутньому світло більшості галактик буде настільки сильно розтягнуте, що стане практично невидимим. Приблизно через сто мільярдів років спостерігачі можуть бачити лише галактики Місцевої групи, пов’язані між собою гравітацією.

Для майбутніх цивілізацій космос виглядатиме значно порожнішим. Вони можуть навіть не знайти очевидних доказів того, що за межами їхньої групи колись існували мільярди інших галактик.

Таким чином, Всесвіт справді здатен розширюватися швидше за світло. Закони Ейнштейна при цьому залишаються чинними, оскільки швидкісне обмеження стосується руху об’єктів через простір, а не розтягування самого простору.