|
Микроволновый фон представляет собой стену света
|
|
|
|
Так много всего происходило в самые ранние моменты существования Вселенной. Появились элементарные частицы, первые ядра водорода и гелия, а колебания энергии и вещества привели в движение формирование галактик и сверхмассивных черных дыр. Но все это невидимо для нас.
|
|
|
|
Когда мы исследуем далекую Вселенную, все глубже погружаясь в ее историю, мы можем увидеть только тот момент, когда космосу было уже 380 000 лет. До этого времени Вселенная была горячее, чем поверхность звезды, и свет не мог свободно преодолевать миллиарды световых лет, чтобы достичь нас. Поэтому вместо этого все, что мы видим, - это космический фон молодой Вселенной, который теперь охлажден до слабых микроволн благодаря космическому расширению. Все действительно ценные космологические данные скрыты за этой завесой.
|
|
|
|
Хотя мы никогда не будем непосредственно наблюдать за событиями за 380 000-летней стеной, есть способы, с помощью которых мы могли бы получать информацию из косвенных данных. В нескольких новых статьях рассматривается, как это можно было бы сделать в будущем.
|
|
|
|
В первой работе, размещенной на сервере препринтов arXiv, авторы исследуют, как слабые рентгеновские лучи могут содержать подсказки. Хотя общепринятое мнение о Большом взрыве состоит в том, что это был единственный мощный взрыв, реальность сложнее. Это был не взрыв в космосе, а скорее плотное сжатие самого пространства и времени.
|
|
|
|
|
|
|
В ранней Вселенной колебания плотности могли вызывать карманные взрывы, или вспышки. Эти вспышки могли стать основой для таких явлений, как сверхмассивные черные дыры, которые мы наблюдаем сегодня. Но они также могли вызвать каскад элементарных частиц. Поскольку частицы образуются в парах материя-антивещество, области взрыва должны быть заполнены электронами и позитронами, которые испускают рентгеновские лучи и другие высокоэнергетические фотоны.
|
|
|
|
Большинство людей знакомы с космическим фоном микроволнового излучения, но существует также космический фон рентгеновских лучей. Разница в том, что рентгеновский фон возник не в результате Большого взрыва, а скорее в результате различных астрофизических процессов. Но вот тут-то и начинается самое интересное. Космический рентгеновский фон представляет собой довольно однородный фон "мягких" рентгеновских лучей с низкой энергией. Рентгеновские лучи, образующиеся в результате вспышек, могут проявляться в виде необычных пиков в рентгеновских данных. С помощью более совершенных рентгеновских телескопов и длительного времени наблюдения мы, возможно, смогли бы изучить эти пики.
|
|
|
|
Во второй работе, опубликованной в Astrophysical Journal, авторы рассматривают еще одно последствие ранних космических вспышек. В дополнение к каскаду частиц вещества и антивещества, эти ранние вспышки могли привести к образованию нейтрино высокой энергии. Поскольку нейтрино лишь слабо взаимодействуют с обычной материей, они могли бы быстрее преодолеть космическую стену.
|
|
|
|
Мы видели это на примере сверхновой 1987a, когда выброс нейтрино из коллапсирующего ядра звезды достиг Земли немного раньше, чем излучение самой сверхновой. Нейтрино смогли покинуть ядро до того, как сверхновая полностью разгорелась.
|
|
|
|
Если бы всплески происходили незадолго до 380 000-летнего рубежа, их нейтрино могли бы вырваться раньше. Наблюдая за космическим нейтринным фоном, мы могли бы наблюдать пики нейтрино, которые не имеют астрофизического источника. Они выделялись бы на фоне нейтрино. Это отличная идея, но с одним недостатком: прямо сейчас у нас нет возможности детально наблюдать нейтринный фон. Известно, что нейтрино очень трудно наблюдать, и хотя наши детекторы регистрируют космические нейтрино, мы по-прежнему регистрируем лишь горстку нейтрино за раз.
|
|
|
|
Но люди умны, и кто знает, какие новые технологии могут создать астрономы будущего? Стоит изучить эти идеи, потому что мы могли бы многое узнать, заглянув за завесу Большого взрыва.
|
|
|
|
Источник
|
