|
Галактики вносят свой вклад в послесвечение Вселенной
|
|
|
|
"Послесвечение" Вселенной является важным свидетельством существования Большого взрыва. Это фоновое излучение также дает важные ответы на вопрос о том, как смогли сформироваться первые галактики. Исследователи из университетов Бонна, Праги и Нанкина подсчитали, что сила этого излучения, вероятно, до сих пор была завышена. Если результаты окажутся точными, это поставит под сомнение теоретические основы стандартной космологической модели. Результаты исследования опубликованы в журнале Nuclear Physics B.
|
|
|
|
Пространство, время и материя возникли из ничего 13,8 миллиардов лет назад. Большой взрыв положил начало нашей Вселенной — по крайней мере, согласно стандартной космологической модели. Вселенная уже значительно расширилась за первые 380 000 лет после Большого взрыва, существенно остыв в процессе этого.
|
|
|
|
Только в этот момент электроны и протоны смогли объединиться, образовав электрически нейтральные атомы водорода. В результате Вселенная стала прозрачной для света, поскольку фотоны больше не могли обмениваться энергией с веществом. Это ознаменовало рождение космического микроволнового фонового излучения.
|
|
|
|
Сегодня мы все еще можем обнаружить это излучение с помощью высокочувствительных телескопов. Поскольку оно шло к нам почти 13,8 миллиардов лет, оно дает представление о рождении и первых часах существования Вселенной.
|
|
|
|
|
|
|
"Однако, согласно нашим расчетам, может оказаться, что этого фонового излучения вообще не существует", - объясняет профессор Павел Крупа из Института радиационной и ядерной физики им. Гельмгольца Боннского университета и Карлова университета в Праге. "По крайней мере, мы убеждены, что его силу переоценили".
|
|
|
|
Мощное звездное излучение перекрывает фоновое излучение
|
|
|
|
Физик вместе с ученым доктором Эдой Джерго из Нанкинского университета в Китае исследовал особую группу галактик, называемую эллиптическими.
|
|
|
|
"Со времени Большого взрыва Вселенная расширялась, как тесто, которое поднимается", - говорит Крупа. "Это означает, что расстояние между галактиками постоянно увеличивается. Мы измерили, насколько далеко эллиптические галактики находятся друг от друга на сегодняшний день. "Используя эти данные и принимая во внимание характеристики этой группы галактик, мы затем смогли использовать скорость расширения, чтобы определить, когда они впервые сформировались".
|
|
|
|
Ранее уже было известно, что эллиптические галактики были первыми галактиками, которые сформировались в молодой Вселенной. Скопление огромных объемов газа привело к образованию сотен миллиардов звезд, образующих эти галактики.
|
|
|
|
"Наши результаты показывают, что весь этот процесс длился всего несколько сотен миллионов лет, что относительно мало по космологическим меркам", — подчеркивает доктор Джерго. "В течение этого времени ядерные реакции в этих воспламененных звездах были интенсивно яркими".
|
|
|
|
Джерго и Крупа рассчитали силу этого раннего звездного огня. Должно быть, они горели так ярко, что мы все еще можем обнаружить их сегодня.
|
|
|
|
"Наши расчеты показывают, что часть космического фонового излучения на самом деле возникает в результате образования эллиптических галактик", - говорит Гьерго. "На это приходится по меньшей мере 1,4% излучения, но может быть и все это".
|
|
|
|
Неравномерность приводит к образованию галактик
|
|
|
|
Даже если оно составляет всего 1,4%, это, по-видимому, будет иметь серьезные последствия для стандартной модели. Измерения, проведенные за последние несколько десятилетий, показали, что фоновое излучение не является полностью однородным. Напротив, существуют очень небольшие различия в его интенсивности в зависимости от направления, в котором вы смотрите.
|
|
|
|
Исследователи интерпретировали это наблюдение как доказательство того, что после Большого взрыва газ распределялся неравномерно. Напротив, в некоторых областях его плотность была несколько ниже, чем в других. Это также является причиной того, что галактики смогли сформироваться в первую очередь: более плотные области действовали как точки конденсации, где газ сжимался под действием собственной гравитации, образуя звезды.
|
|
|
|
Без этого неравномерного распределения газа мы бы, вероятно, даже не существовали. Однако колебания фонового излучения, которые лежат в основе этой теории, составляют всего несколько тысячных процента. Теперь вопрос в том, насколько надежными могут быть эти измерения, если на эллиптические галактики (которые также распределены неравномерно) приходится не менее 1,4% от общего измеренного излучения.
|
|
|
|
"Наши результаты представляют проблему для стандартной космологической модели", - говорит Крупа. "Возможно, потребуется переписать историю Вселенной, по крайней мере частично".
|
|
|
|
Источник
|
