Как реликтовое излучение рассказывает о рождении Вселенной
(И почему мы слышим эхо того, чего не видели)
Всё началось не со света, а с тьмы
Когда-то — около 13,8 миллиарда лет назад — ничего не было. Ни звёзд, ни планет, ни материи в привычном виде.
А потом случилось то самое:
в мгновение ока родилось всё, и начало расширяться.
Эту теорию мы называем Большим взрывом —
хотя слово "взрыв" не совсем точное. Это не бомба. Это — всплеск пространства и энергии,
разворачивающийся во всех направлениях.
Но как мы вообще можем знать о чём-то, что было так давно?
Ответ: по следам. По реликтовому излучению.
Что это такое?
Реликтовое излучение — это самый древний свет во Вселенной.
Он появился тогда, когда Вселенная только родилась и чуть остыла.
Поначалу Вселенная была непрозрачной: вся заполнена плотной смесью из частиц, которые сталкивались друг с другом каждую долю секунды.
Свет в такой среде не мог "пробиться", всё было как в густом тумане.
Но потом — примерно через 380 тысяч лет после начала — температура упала, и электроны "прилипли" к протонам, образуя атомы водорода.
И туман рассеялся.
Свету наконец-то дали дорогу.
Этот свет и стал тем, что мы сегодня называем реликтовым.
Мы его не видим глазами. Но мы его "слышим" приборами
Если бы вы включили старый ламповый телевизор и настроили его не на канал, а "между частотами", вы бы увидели рябь.
Часть этого "шума" — и есть реликтовое излучение,
до сих пор тихо "звучащее" в радиодиапазоне.
Сегодня учёные изучают это излучение с помощью сверхчувствительных спутников и приборов.
Оно равномерно заполняет всё небо, и его температура — чуть больше 2,7 градуса выше абсолютного нуля.
Почему это так важно?
Потому что реликтовое излучение — это фотография младенческой Вселенной.
Оно сохранило неровности плотности, маленькие отклонения от идеальной гладкости.
Именно в этих "крупинках" будущего мира —
со временем образовались галактики, звёзды, мы с вами.
Анализируя карту реликтового излучения, учёные могут:
- измерить возраст Вселенной,
- понять, как она расширялась,
- оценить количество тёмной материи и тёмной энергии,
- проверить гипотезы о ранней инфляции (очень быстром расширении).
Мы заглядываем в то время, когда ещё не было звёзд
Звёзды появились спустя сотни миллионов лет после реликтового излучения.
А значит, это — самое далёкое, что мы можем "увидеть".
Не глазами. Приборами.
Не картинку, а эхо.
Остывший свет, который путешествовал миллиарды лет, прежде чем упасть на антенну учёного в 1965 году.
Кстати, тогда это излучение нашли случайно.
Физики Арно Пензиас и Роберт Вильсон работали с радиотелескопом и не могли убрать "фоновый шум".
Оказалось — это не шум прибора, а голос Вселенной.
Это как археология — только космическая
Обычные археологи раскапывают города и находят черепки.
Космические археологи раскапывают небо — и находят волны, идущие с самого начала времени.
Реликтовое излучение — это не миф.
Это факт, подтверждённый многими спутниками, в том числе COBE, WMAP и Planck.
И оно говорит нам:
Вселенная началась не из вечности, а из времени ноль.
А что дальше?
Мы не можем увидеть, что было до реликтового излучения.
Это как стенка — дальше приборы не пробивают.
Но физики ищут способы:
— гравитационные волны из первых секунд,
— квантовые следы в распределении материи,
— новые свойства частиц.
Возможно, когда-нибудь мы "услышим" до-световую эпоху.
Заключение
Мы живём в мире, где всё началось с тишины и вспышки света.
И часть этого света — реликтовое излучение — всё ещё идёт сквозь космос.
Как будто сама Вселенная не хочет, чтобы мы забыли,
что когда-то она была младенцем — и у неё, как у всех младенцев, остались фотографии.