Вы наверняка видели статьи вроде «Большого взрыва не было!»
Но что за ними скрывается — научная сенсация или «пыль в глаза»?
🔭 Новые наблюдения телескопа «Джеймса Уэбба» показали: на раннем этапе развития Вселенной было больше галактик и сверхмассивных чёрных дыр, чем ожидалось.
Вселенная развивалась не так, как мы привыкли думать.
На старте она расширялась гораздо медленнее.
Космолог Артём Асташёнок объясняет, почему это открытие не рушит теорию Большого взрыва, но заставляет по-новому взглянуть на первые мгновения космоса.
Две силы, которые решали судьбу Вселенной
В самом начале действовали два противоположных процесса. Гравитация стягивала материю, стремясь собрать ее в будущие структуры. А импульс расширения, полученный в момент Большого взрыва, наоборот, — разбрасывал вещество в стороны.
Если расширение идет слишком быстро, галактики не успевают сформироваться. Если слишком медленно — все превращается в «вязкий суп».
Новые наблюдения намекают на то, что гравитация в начале имела больше времени, чем считалось раньше.
Откуда берутся данные и как новые открытия меняют теорию Большого взрыва
Часть информации дают наблюдения за аккреционными дисками — потоками материи, которые черная дыра или нейтронная звезда стягивает со звезды-гиганта.
Затем эта материя закручивается вокруг релятивистского объекта — черной дыры или нейтронной звезды. Образуется диск, излучающий мощное рентгеновское излучение.
Учёные измеряют его спектр и интенсивность, а затем воспроизводят условия в компьютерных моделях.
Это помогает понять, как быстро во Вселенной появлялись массивные объекты.
Но полную картину дают и другие источники данных — от спектров далёких галактик до реликтового излучения, которое несёт прямой «отпечаток» первых сотен тысяч лет её жизни.
Новые данные уточняют представления о ранней Вселенной, но не отменяют концепцию.
Скорее, корректируются детали — например, скорость расширения.
«Большого взрыва не было». Что не так с этим утверждением?
Сегодня научные статьи выходят в огромном количестве — и публикуются гораздо быстрее, чем еще пару десятилетий назад.
Чтобы выделиться на фоне потока работ, авторы иногда прибегают к броским заголовкам.
Яркие названия привлекают внимание сильнее, чем сухие технические формулировки вроде «Измерение концентрации водорода на длине волны…».
Формулировка «Большого взрыва не было» чаще всего указывает на то, что в модель предлагают внести уточнения, а не отменить ее полностью.
Главный аргумент в пользу Большого взрыва
Главное подтверждение — само расширение Вселенной.
Мы видим, как галактики удаляются друг от друга, и можем проследить этот процесс назад во времени. Если мысленно «отмотать» его, все вещество сжимается, становится все плотнее и горячее.
В рамках общей теории относительности Эйнштейна это упирается в начальную сингулярность — состояние, когда пространство сжимается до нулевого объема. То есть когда пространства нет вообще.
Но физики осторожны с бесконечностями: это — математическая абстракция, ее нельзя измерить.
Значит, Вселенная была размером с крохотную точку?
Квантовая космология предполагает, что на экстремальных плотностях и температурах действуют другие эффекты, которые убирают «точку» из картины.
Как бы то ни было, видимая нами область когда-то была невероятно маленькой, с колоссальной плотностью и температурой.
Реликтовое излучение и флуктуации
Реликтовый фон — это древний свет. То есть фотоны, которые отделились от вещества примерно через сто тысяч лет после Большого взрыва, когда излучение перестало взаимодействовать с материей.
С тех пор они свободно путешествуют по Вселенной, заполняя ее повсюду.
В их распределении до сих пор виден «отпечаток» того времени — небольшие перепады плотности вещества. Эти колебания, или флуктуации, показывают, как зарождалась структура Вселенной, и служат одним из главных подтверждений того, что ее начало было горячим.
Гипотезы о «ледяной» Вселенной
Когда-то существовали гипотезы о более «прохладном» старте. При котором термоядерные реакции могли идти при гораздо меньших температурах.
Но наблюдения за звездами и опыты в термоядерных установках показали: такие реакции возможны только при огромных температурах — миллиардах градусов, как в недрах звезд или в в экспериментальных термоядерных реакторах.
Поэтому модель горячего термоядерного синтеза стала основной и сегодня считается наиболее убедительным сценарием.
➡️ Полный подкаст можно посмотреть по ссылке
Следите за нами в социальных сетях:
Наши каналы в дзене:
- Про науку
- Про бизнес
- Про здоровье