Что находится за границей наблюдаемой вселенной?

Многие знают, что диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается в 93 миллиарда световых лет, и часто встречают изображения, на которых она представлена именно так, как показано ниже. Это порождает закономерный вопрос: а что же расположено за границами этой сферы? Попробуем разобраться.

Учёные до сих пор не пришли к единому мнению, является ли Вселенная бесконечной или же у неё есть конечные пределы в пространстве и объёме. Однако, существует несколько наиболее вероятных гипотез, которые помогают приблизиться к ответу на этот вопрос.

Может ли у Вселенной быть граница?

Несмотря на обширные исследования, астрономы не могут с полной уверенностью сказать, бесконечна ли наша Вселенная или просто настолько велика, что её размеры кажутся безграничными. Один из методов, позволяющий получить ответ, заключается в анализе кривизны пространства-времени в масштабах всей Вселенной. Этот параметр даёт представление о её форме. Если окажется, что Вселенная геометрически абсолютно плоская, это может говорить в пользу её бесконечности.

На сегодняшний день наблюдения показывают, что кривизна Вселенной составляет 99,99%, что практически указывает на её плоскую форму. Однако это вовсе не означает, что она бесконечна. Даже если пространство имеет нулевую кривизну, это не гарантирует его бесконечности. Например, поверхность цилиндра является геометрически плоской, но при этом имеет конечные размеры. Аналогичная ситуация может быть и с нашей Вселенной — она может быть плоской, но при этом замкнутой сама в себе, что делает её объём ограниченным.

А если за пределами Вселенной что-то есть?

Если Вселенная действительно имеет границы и конечный объём, то точного представления о том, что находится за ними, у нас нет. Более того, вероятно, человечество никогда не сможет этого узнать. Однако существует ряд гипотез, пытающихся объяснить, что может находиться за её пределами.

Одна из теорий предполагает, что вне нашей Вселенной существует так называемая "супер-вселенная" — бесконечное пространство, в котором наша Вселенная продолжает расширяться. Возможно, на расстоянии сотен миллиардов световых лет существуют другие вселенные, похожие на нашу. Но если это так, почему мы их не наблюдаем?

Вероятно, причина кроется в том, что свет от этих удалённых вселенных, проходя через огромные расстояния, теряет настолько много энергии, что становится невидимым для наших приборов. Более того, если наша Вселенная имеет конечный срок существования, то она может попросту исчезнуть задолго до того, как свет от других вселенных сможет до нас дойти.

Существует и другая гипотеза, согласно которой за пределами расширяющейся Вселенной располагается иной пространственно-временной континуум, имеющий больше измерений, чем наш. Из-за этого его невозможно увидеть, зафиксировать или даже осмыслить привычными для нас методами.

В конечном счёте все теории сходятся в одном: если границы у Вселенной существуют, то за ними либо находится другая, более обширная Вселенная, либо простирается абсолютное ничто, которое невозможно ни описать, ни вообразить, так как там отсутствует само пространство.

Где же находится край видимой Вселенной?

На данном изображении запечатлена галактика, расположенная на границе видимой Вселенной. Однако, что это за край? Речь идёт о границе, определяемой возможностью наблюдения.

Граница видимой Вселенной представляет собой сферу, центр которой совпадает с местоположением наблюдателя, то есть, в данном случае, с Землёй. Радиус этой сферы определяется тем, какое расстояние мог преодолеть свет с момента Большого Взрыва. Теоретически, этот радиус должен составлять около 13,7 миллиарда световых лет. Однако из-за постоянного расширения Вселенной за время путешествия фотонов, фактическое расстояние до границы наблюдаемой Вселенной достигает 46-47 миллиардов световых лет.

Важно отметить, что каждое место во Вселенной имеет свой собственный сферический предел наблюдения. За этой границей остаётся пространство, которое, согласно космологическим принципам, должно быть устроено так же, как и та часть Вселенной, которую мы можем видеть, включая звёзды, галактики и другие космические объекты.