Друзья после долгого перерыва продолжаем изучать нашу безграничную Вселенную и сегодня разберем реликтовое излучение, которое в космологии считается непосредственным "свидетелем" большого взрыва. Предыдущая статья нашего цикла находится здесь.
Фоновое космическое излучение, исходящее из «пустых» участков небесной сферы, из вакуума, называемое по ошибке «поэтическим» термином «реликтовым» и используемое в доказательствах творения Вселенной как «живой» свидетель «Большого взрыва», не было создано Большим взрывом и у него есть в межгалактическом пространстве свои источники.
«Классическая электродинамика утверждает, что любое электромагнитное излучение, в том числе и фоновое космическое излучение, может быть создано только при условии обязательного выполнения законов электромагнетизма, а также других законов природы. Это излучение может быть создано только электромагнитными полями элементарных частиц, или их соединений (атомами, молекулами, ионами и др.)». http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/Реликтовое_излучение.
Фоновое излучение, то есть электромагнитное излучение из «пустых» участков небесной сферы, расположенных между звёздами и галактиками, состоит из трёх частей различного происхождения:
А) видимый свет (ночное свечение неба) оптического диапазона - фотоны частот 100 – 1000 ТНz, идущие от галактик, расположенных за пределами видимой части Вселенной;
Б) инфракрасное излучение – фотоны частот 1 -100THz, порождаемое поглощением и переизлучением света пылью и межзвёздными пыле-газовыми образованиями;
В) микроволновое фоновое излучение с частотами меньше 1 THz. Мощность микроволнового фона превышает суммарную мощность инфракрасного и оптического фона более чем в 10 раз.
Основным источником космического микроволнового фонового излучения может быть разреженный межзвёздный и межгалактический газ, состоящий в основном из водорода, содержание которого (плотность) в межгалактическом пространстве много выше, чем в окрестности Солнца и солнечной системы.
В настоящее время известно, что атомы и молекулы водорода поглощают, в соответствии с законами квантовой физики, энергию фотонов в нескольких десятках спектральных линий в диапазоне длин волн от 91,15 нм (ультрафиолетовый диапазон) до 52,5 мкм (дальний инфракрасный диапазон), перекрывая практически весь спектр излучения Солнца и звёзд - на рисунке выше это область между красной и чёрной вертикальными линиями. Нагретый таким образом межзвёздный газ излучает в пространство, уже по законам классической электродинамики, тепловые микроволны в диапазоне частот от 1 ГГц до 1 ТГц (серая область слева), характерном для излучения «чёрного тела», нагретого до температуры 2,725 К, то есть является идеальным «чёрным телом» (см. следующий график). Его температура формируется в результате баланса между поглощением и излучением энергии межзвёздным газом. В этот баланс входят также остатки энергии фотонов, пришедших из запредельных пространств видимой Вселенной и смещённых в микроволновый диапазон частот.
В качестве другого источника фонового космического (реликтового) излучения полевая теория элементарных частиц предлагает взаимодействия нейтрино (антинейтрино), в гигантских количествах испускаемых звездами. Но сегодня физика не в состоянии измерить ни массу покоя электронного и мюонного нейтрино, ни энергии их возбужденных состояний.
Анизотропия и диполь микроволнового фона
По данным измерений инструментом [FIRAS] спутника COBE средняя температура фонового излучения составляет 2.725 K. Однако на этой средней интенсивности существуют небольшие, наложенные на неё температурные флуктуации. Вариации температуры различных участков неба составляют плюс - минус 0.00335 K, образуя, таким образом, один «горячий» и один «холодный» полюсы - диполь:
COBE, NASA: «Пояснение: Наша Земля движется вокруг Солнца. Солнце вращается по орбите вокруг центра Галактики Млечный Путь. Галактика Млечный Путь движется в Местной Группе галактик. Местная Группа направляется к скоплению галактик в созвездии Девы. Но все эти объекты участвуют в еще более быстром движении по отношению к фону космического микроволнового излучения. На карте неба излучение в том направлении, куда движется Земля, выглядит смещенным в фиолетовую область спектра (более горячим), а излучение с противоположной стороны неба смещено в красную область (холоднее). Из этой карты следует, что Местная Группа движется со скоростью 600 км/с по отношению к фоновому излучению. Причины такого быстрого движения остаются непонятными. Почему мы движемся так быстро? И куда?»
Это самая крупная неоднородность фонового излучения, она порождается излучением, исходящим из межгалактического пространства и отражает перемещение и вращение нашей галактики «Млечный Путь» относительно среды межгалактического вакуума.
Высокая чувствительность инструмента FIRAS спутника COBE позволяет зарегистрировать и мелкие неоднородности в пределах плюс – минус 0.0005 K, Рис. 25.
Сравнивая рисунки, нетрудно заметить достаточно чёткую корреляционную связь голубых пятен микроволнового фона на карте неба с расположением континентов на Земле: слева направо – Южная Америка, Африка, Австралия. Очень вероятно, что эти неоднородности фонового излучения неба вызваны особенностями теплового излучения, исходящего от деталей земной поверхности во внешнее пространство, и переизлучением его в верхних слоях ионосферы и в ближайшем космосе.
Как видим, детальные исследования фонового излучения неба позволяют предположить, что небольшая часть его имеет местное, в соответствии с масштабом неоднородностей, происхождение, не имеющее отношения к самым далёким окраинам Вселенной.
Не менее важны и следующие выводы из изложенного выше:
Следствие 11.
Атомы и молекулы водорода не могут перемещаться в среде космического вакуума на заметные расстояния просто ввиду торможения, потери энергии при движении в среде вакуума; следовательно, относительно среды вакуума они, в среднем, неподвижны и могут участвовать только в броуновском движении, соответствующем температуре межгалактического газа. Для объяснения феномена фонового микроволнового излучения достаточно учитывать излучение межзвёздного и межгалактического водорода как реального чёрного тела и привлечение для этой цели фантастического «реликтового» излучения абсолютно излишне.
Оставайтесь на канале и в следующей статье мы рассмотрим другие признаки древности объектов Вселенной и завершим таким образом большую тему распространения света в вакууме. А после перейдем к другой не менее интересной теме структуры космического вакуума!
// Статья подготовлена по материалам книги Ерунова В. "Вакуум и Вселенная" и публикуется с разрешения автора.
