Вoзмoжнo, крупнeйшee oткрытиe o Всeлeннoй наш брат сдeлaли в кoнцe прoшлoгo вeкa, oбнaружив oдну из сaмыx стрaнныx кoсмичeскиx истин: дaлeкиe гaлaктики нe прoстo улeтaют oт нaс, пoкa врeмя движeтся впeрeд, нo и улeтaют всe быстрee и быстрee. Oткрытиe ускoряющeгoся рaсширeния Всeлeннoй в рaмкax Supernova Cosmology Project около пoмoщи кoмaнды High-z Supernova Search Team принeслo учeным Нoбeлeвскую прeмию пo физикe. Пoкa этo oднo изо сaмыx стрaнныx и нeoбычныx явлeний вo Всeлeннoй.
Дeлo в тoм, чтo Всeлeннaя нe всeгдa ускoрялaсь, улeтaя oт нaс прoчь. В тeчeниe миллиaрдoв лeт рaсширeниe зaмeдлялoсь, и кoму-тo, живущeму дeсять миллиaрдoв лeт нaзaд, мoглo пoкaзaться, чтo oнa стягивaeтся. Чтo жe прoизoшлo?
В 1920-x гoдax былo прeдстaвлeнo чeтырe элeмeнтa дoкaзaтeльствa — три нaблюдaeмыx и oдин тeoрeтичeский — тoгo, чтo Всeлeннaя рaсширялaсь. Вoт oни:
Это привело к картине Вселенной 1929 возраст: она была горячее, плотнее и расширялась быстрее в прошлом, а после становилась холоднее, не в такой степени плотной и медленнее расширялась с течением времени.
Это вполне логично с точки зрения Большого Взрыва. Прикиньте себе Большой Взрыв как стартовый пистолет великой космической гонки, гонки в обществе первоначальным расширением с одной стороны, которое сначала было весьма быстрым, и гравитацией с иной стороны, которая стягивает все вместе. Легко представить три разных варианта, отдельный из которых приводит к различному темпу Вселенной:
Миллиарды лет казалось, что критический вариант победит. Видите ли, в отдельных случаях вы живете во Вселенной и смотрите на различные галактики, вы без- только можете измерить современный темп расширения, но и, глядя на самые далекие галактики, смерить также, каким был темп расширения в начале истории Вселенной.
На этом снимке показаны сейчас недостижимые для нас галактики
Миллиарды лет — около семи миллиардов, если нет быть точным, — казалось, что мы живем в критической Вселенной. Расширение началось в эпоху излучения (фотонов и мютрино), а затем все остыло достаточно, чтобы началась эпоха материи (как обычной, в такой мере и темной). По мере того, как Вселенная продолжала расширяться, плотность материи падала и падала, потому что объем материи увеличивался, а масса оставалась прежней.
Но в какой-то побудьте здесь плотность вещества упала до такого низкого значения, что проявился особая), более тонкий вкладчик в плотность энергии Вселенной: темная энергия. Примерно из-за семь миллиардов лет величина темной материи достигла нескольких процентов с общей плотности энергии, и к моменту, когда Вселенной исполнилось 7,8 миллиарда планирование, плотность темной энергии достигла важной величины: 33% от всей плотности энергии закачаешься Вселенной. Это важно, поскольку такое количество темной энергии необходимо, дай вам темп расширения начал расти.
С тех пор, около 6 миллиардов лет отдавать, плотность материи начала снижаться, а темная энергия оставалась постоянной. В настоящее шанс темная материя составляет около 68% общей энергии Вселенной, а материя упала раньше 32% в общем (27% темная материя и 5% обычная материя). С течением времени, в будущем, густота материи будет продолжать падать, тогда как плотность темной энергии хорошенького понемножку оставаться постоянной, темная энергия будет все более и более преобладающей.
Концентрация энергии во Вселенной в разное время в ее прошлом
Для отдельных галактик сие будет значить, что галактика, которая начала удаляться от нас в время Большого Взрыва быстрее других, продемонстрирует очевидный спад скорости (с нашей точки зрения) в первые 7,8 миллиарда полет. Затем скорость замедления перестанет падать и некоторое время будет оставаться неизменной. С годами начнет расти, и галактика начнет удаляться от нас еще быстрее, нежели прежде, поскольку пространство между нами и далекими галактиками расширяется с огромной скоростью. В точный момент — и это пугает, поскольку применимо к 97% галактик в нашей видимой Вселенной — каждая галактика по (по грибы) пределами нашей местной группы будет удаляться на скорости, превышающей бойкость света, став, таким образом, недосягаемой для нас вследствие физических ограничений.
Желтым обведен нонешний размер видимой Вселенной: 46 миллиардов световых лет; розовым обведен возможный для нас размер: 14,5 миллиарда световых лет
Насколько мы можем порицать, Вселенная всегда имела количество темной энергии, которое имеет сейчас, присущее самому космосу. Только потребовалось 7,8 миллиарда лет, или вся история Вселенной за один с половиной миллиарда лет до того, как образовалась наша Солнечной система, затем чтобы плотность материи упала до такого уровня, что темная энергия возымела бразды (правления) над расширением Вселенной. С тех пор все галактики за пределами нашей местной группы удаляются ото нас и будут удаляться, пока не исчезнет последняя. Вселенная расширяется в ход последних шести миллиардов лет, и, если бы мы появились раньше, наш брат могли бы и не выйти за пределы этих трех вариантов, предложенных нашей интуицией. В лучшем случае автор этих строк могли бы лишь предполагать, какой в точности является Вселенная. И это было бы нашей самой немаленький наградой.
Комментарии