Когда на регулярной основе знакомишься с научными публикациями на тему космологии, то невольно поражаешься однообразию тематики. Складывается впечатление, что научные статьи космологи буквально переписывают друг у друга, с разных сторон обсасывая одну и ту же теоретическую модель. Крайне редко встречается что-либо оригинальное, тем более фактическое. В этом плане некоторым особняком стоит статья коллектива авторов «Космическое чудо: удивительно светящаяся галактика в z=14.44 Подтверждено с JWST» (https://arxiv.org/html/2505.11263v2).
Сама по себе статья так себе, в очень традиционном духе «за все хорошее, против всего плохого». Типа – аллилуйя Большому Взрыву и анафема сомневающимся в нем. Но изложенные в ней наблюдательные данные заслуживают самого пристального внимания.
И вопрос совершенно не в том, что обнаружена «рекордно удаленная галактика». Подобных обнаружено чуть ближе уже очень много, что подчеркивается в самой статье. Причем, в самых различных областях небесной сферы. Отсюда Факт №1:
- 13,5 миллиардов лет назад галактики уже занимали всю наблюдаемую часть вселенной.
Где эти галактики сейчас и существуют ли они еще как таковые вообще – фактов нет и, возможно, будут только через миллиарды лет, но 13,5 миллиардов лет назад они точно были там и так. Это наблюдательный факт. Как за 280 миллионов лет галактики разбежались друг от друга на расстояние в 27 миллиардов световых лет – это пусть теоретики поясняют. Нам важна фиксация факта.
В этом наблюдении не менее важен и Факт №2:
- плотность распределения галактик в наблюдаемой части Вселенной за последние 13,5 миллиардов лет не изменилась.
Это важное и интересное наблюдение. Конечно, вопреки традиционным постулатам, распределение галактик в наблюдаемой части Вселенной неравномерно. Есть, зарегистрированы гигантские области пустого пространства. Есть, зарегистрированы скопления и сверхскопления галактик. Например – Великий аттрактор. И он не один такой. Конечно, средняя плотность вещества в районе Великого аттрактора ненамного больше средней плотности по всей наблюдаемой части. Но она есть, наблюдается. И что характерно – нигде не наблюдается устойчивого изменения средней плотности галактик с расстоянием. А, значит, и со временем. И это фундаментально важно. Другими словами – возможны любые сценарии (модели) динамики Вселенной, но с условием неизменности средней плотности вещества как в пространстве, так и во времени.
Но куда более важна технология обработки наблюдений, по которой было вычислено спектральное смещение. Авторы провели систематическое спектроскопическое подтверждение и характеристику аспектов z.
Таблица 1:Сводка результатов
Эмпирические свойства
Р.А. [градус]
150.0933255
Дек. [градус]
2.2731627
Красное смещение (УФ-линии)
14.44−0.02+0.02
Красное смещение (Ли)α перерыв)
14.42−0.09+0.10
УФ-светимость (MУФ)
−20.23−0.06+0.06
УФ-уклон (βУФ; fλ∝λβ)
−2.47−0.17+0.17
Размер галактики (круглый) re) [pc]
74−12+15
Размер галактики (большая полуось a) [pc]
147−20+19
Отношение оси (b/a)
0.25−0.06+0.11
Старатель Моделирование SED
Звездная масса (log(M∗/M⊙))
8.1−0.2+0.3
Скорость формирования звёзд (5Мир )[M⊙ год-1]
13.0−3.5+3.7
Скорость формирования звёзд (50Мир) [M⊙ год-1]
2.2−0.6+1.5
Ослабление пыли (A5500Å)
0.2−0.1+0.2
Возраст (t50/Мир)
4.0−1.4+10.0
Плотность поверхности звёздообразования [M⊙год−1KPC−2]
233−107+107
Плотность поверхности звезды (Лог(Σ∗/M⊙KPC−2))
9.6−0.7+0.2
Время Моделирование линий выбросов
Параметр ионизации (ЛогU)
−1.54−0.54+0.39
Ионизирующая эффективность (Лог(ξион/erg−1s−1))
26.28−0.49+0.45
Плотность газа (Лог(nH/cm−3))
3.03−0.96+0.66
Содержание кислорода [O/H]
−1.38−0.56+0.65
Соотношение азота к кислороду [N/O]
0.29−0.45+0.28
Соотношение углерода к кислороду [C/O]
−0.65−0.22+0.39
Соотношение азота к углеродам [N/C]
0.90−0.63+0.29
Соотношение азот/углерод (по линейным соотношениям, [N/C])a
>1 (2σ)
Вот что авторы пишут по этому поводу:
Мы находим пять ультрафиолетовых линий на ≈3σ (верхняя правая панель, рис. 2). Также присутствуют намёки на дополнительные строки (например, Ne iv и C ii), хотя и менее значимые (<2σ), для подтверждения которых потребуется более глубокие данные. Обнадёживает, что указанные линии соответствуют пикам в двумерном спектре, а также видны в версии спектра, обработанной с использованием глобального фона неба (рис. 13). Самые сильные линии, обнаруженные — запретные и полузапрещённые переходы азота и углерода — также являются самыми сильными ультрафиолетовыми линиями, наблюдаемыми в других сравнительно светящихся z>10 галактики (например, Банкер и др. 2023; Кастеллано и др. 2024; Карниани и др. 2024).
Итак, наблюдаемые в оптическом диапазоне спектральные линии авторы отождествили с ультрафиолетовыми линиями переходов различных ионов в горячей плазме (водород, азот, углерод). Что им и позволило вычислить величину красного смещения. Которое для галактики MoM-z14 оказалось рекордно высоким (z=14.44−0.02+0.02).
Однако настоящая изюминка наблюдений и вычислений авторов статьи совсем не в рекордном смещении спектров. Столь существенное красное смещение спектров требует заключения, что в галактике MoM-z14 время идет совсем по-другому, чем у нас. У MoM-z14 весьма существенное замедление времени. Если для земного наблюдателя галактику MoM-z14 мы наблюдаем через 280 миллионов лет после Большого Взрыва, то в системе отсчета, связанной с самой MoM-z14, с момента Творения прошло менее 20 миллионов лет.
Отсюда вытекает Факт №3:
- вселенского времени не существует.
Именно наблюдение, регистрация физическими приборами красного смещения спектров излучения/поглощения космологических объектов принципиально исключает существование какого-то общего вселенского времени. Да, можно привязать общее понятие времени к планете Земля, к Солнечной Системе, к Млечному Пути, может быть даже в каком-то приближении к Великому аттрактору. Но не ко всей Вселенной. Но даже не к наблюдаемой части Вселенной. Нет таких часов, в том числе атомных, которые во всех областях наблюдаемой части Вселенной шли бы одинаково. Таковы факты наблюдений. Их можно не уважать, но игнорирование чревато фундаментальными неприятностями.
Не менее значимо и следствие из него:
- глобального (вселенского) взаимодействия не существует.
Каким бы ни был сигнал (действие) одной локальности Вселенной, он неизбежно исчезает на космологических расстояниях. Просто в силу красного смещения спектров его составляющих.
Например – одна область даже в наблюдаемой части Вселенной не может нагреть другие области. Как бы горяча она ни была. Красное смещение все нивелирует. Отсюда вытекает Факт №4:
- температура наблюдаемой части Вселенной есть константа (2,73 К).
Это мы непосредственно фиксируем наблюдениями и измерениями. Причем, как вокруг себя, любимых, здесь и сейчас, так и 13,5 миллиардов лет назад на расстояниях в 13,5 миллиардов световых лет. То есть, непосредственно из наблюдений и измерений непосредственно следует, что за последние 13,5 миллиардов лет температура наблюдаемой части Вселенной не изменилась. То есть, модели динамики Вселенной могут быть любыми, но они обязательно должны быть, помимо прочего, еще и изотермическими. Это не чья-то хотелка, это уважение к фактам действительности.
Теперь о том, каких не хватает измерений и расчетов.
Технология измерений и расчетов, так блестяще себя проявившая в оптическом диапазоне применительно к определению величины красного смещения спектра галактики MoM-z14, вполне может быть применена и в инфракрасном диапазоне. Конечно, в нем дальние галактики уже не различаются. Это естественно. Точно также как не различаются звезды при наблюдении галактик в оптическом диапазоне. Разрешающая способность любого физического прибора конечна. Но приборами зарегистрированы и различаются скопления, аналогичные великому аттрактору. В инфракрасном диапазоне приборами зарегистрированы как реликтовые холодные пятна, например - Сверхпустота Эридана, так и сверхскопления, области повышенной плотности и температуры. Не важна трактовка флуктуаций, важен факт их наличия. Заинтересованные исследователи могут выбрать одну из таких флуктуаций и детально исследовать её спектр на предмет нахождения линий излучения/поглощения и их идентификации. Каких-то препятствий принципиального характера не просматривается, хотя возможно потребуются более прецизионные датчики. Но это – решаемые технические проблемы. Величина смещения (z) ожидается аномально высокой. Подобное открытие будет гигантским шагом в исследовании Вселенной.
Не менее важным направлением будет переход к исследованиям следующего за инфракрасным диапазоном электромагнитного излучения, исследование в области субмиллиметровых радиоволн. Какие-то «пустоты и сверхскопления» в нем уже различаться не должны, ожидается «унылое однообразие» по всей сфере. Хотя природа любит преподносить сюрпризы. В этом диапазоне также важно спектральное исследование на предмет поиска теплового максимума. Ожидается, что в субмиллиметровом диапазоне спектральный экстремум излучения будет соответствовать спектру излучения абсолютно черного тела, температурой порядка 0,5-1,5К. Конечно, выделить подобную картину на фоне шумов будет крайне сложно, но задача потенциально решаемая.
Решение подобных задач сделает наше представление о Вселенной более полным и корректным.