Седем необичайни открития за началото на Вселената
Преди почти 13,8 милиарда години е зародила Вселената такава, каквато я познаваме. В този миг, признат да се назовава Големия гърмеж, самото пространство е почнало бързо да се уголемява. По времето на Големия гърмеж, забележимата Вселена (включително и материала за към 2 трилиона галактики) е заемала напречно пространство по-малко по-малко от сантиметър. Днес забележимата галактика заема 93 милиарда светлини години и продължава да се уголемява.
Има доста въпроси за Големия гърмеж, изключително за това, какво е било преди него (ако въобще е имало нещо), на които отговор към този момент няма. Но към този момент знаем някои неща за възникването на Вселената и тези обстоятелства няма по какъв начин да не ни учудят.
НазадНапред1. Вселената се уголемява
До 1929 година за зараждането на Вселената е имало единствено легенди и митове и някои теории без каквото и да било потвърждения. Но точно през тази година предприемчивият астроном Едуин Хъбъл откри нещо доста значимо за Вселената, което разкри редица напълно нов способи за разбирането на нейното минало: тя се уголемява.
Хъбъл направи своето революционно изобретение, като съумя да мери аленото отместване. Добре знае се, че приближаващите се към наблюдаващия обекти показват синьо отместване на спектрите на веществата, а отдалечаващите се – алено отместване. Но Хъбъл откри, че аленото отместване се усилва линейно с дистанцията до обособените галактики – колкото са по-отдалечени тези галактически обекти, толкоз тяхното алено отместване е по-голямо. А това по безапелационен метод демонстрира, че Вселената не е стационарна. Тя се уголемява на всички места, във всяка една точка.
Хъбъл съумя да пресметне скоростта на това разширение. Те се оказа непрекъсната и това число през днешния ден назоваваме константата на Хъбъл. Разширението на Вселената е значимо изобретение, което дава опция да се екстраполира положението на Вселената досега, когато е била вероятно дребна точка. А моментът, когато е почнала да се уголемява е точно Големият гърмеж.
2. Реликтовото лъчение
През месец май 1964 година Арно Пензиас и Робърт Уислън, откриватели от Bell Telephone Laboratories, работят в Ню Джърси върху основаването на нов вид правоприемник. Тяхната антена от самото начало улавяла странни шумове, които като че ли идват отвред, освен това от самото начало, непрестанно. Първоначално решили, че този резултат се дължи на птиците, гнездящи по антените, само че премахването на гнездата не трансформирало нищо. Каквото и да правели, нищо не можело да отстрани тези шумове. В последна сметка станало ясно, че това си е някакво лъчение.
Оказа се, че те са съумели да уловят първата светлина на Вселената. Това е галактическо свръхвисокочестотно фоново (известно и като реликтово) лъчение. То е зародило към 380 хиляди години след Големия гърмеж, когато Вселената най-сетне задоволително е изстинала, с цел да могат фотоните свободно да се движат в нея. Това изобретение поддържа теорията за Големия гърмеж – галактическият декор е задоволително еднообразен, което демонстрира плавното разширение на Вселената от една единствена точка.
3. Небесната карта
Откриването на галактическия микровълнов декор даде подтик за реализирането на огромен брой разнородни проучвания на ранната Вселена. Така да вземем за пример, през 1989 година НАСА изведе в космоса спътника Cosmic Background Explorer (СOBE), който бе в положение да мери и най-малките промени на фоновото галактическо лъчение. В резултат от това бе получена картата на ранните години на Вселената, която демонстрира измененията в плътността на първичния декор. Тези дребни по нашите ограничения вариации (хилядни елементи от градуса) се смята, че са породили настоящата конструкция на нашата вселена.
4. Прякото доказателство за инфлацията
Реликтовото лъчение даде опция на учените да открият директно доказателство за инфлацията, С този термин се отбелязва внезапното разширение на Вселената със скорост по-голяма от скоростта на светлината, станало по време на Големия гърмеж. И не, тук няма никакви несъгласия, макар че специфичната доктрина на Айнщайн твърди, че в пространството нищо не може да се движи по-бързо от скоростта на светлината. Но инфлацията не нарушава теорията на Айнщайн, тъй като се уголемява самото пространство.
През 2016 година физиците оповестиха, че че са разкрили необикновен тип поляризация или направление на галактическия микровълнов декор, които бяха наречени В-модове. Това бяха първите директни свидетелства за гравитационните талази от времето на Големия гърмеж. Гравитационните талази се основават когато солидните обекти в космоса се форсират или забавят (за първи път ги регистрирахме при сблъска на две черни дупки). В-модовете са нов метод за проучването на ранната Вселена и се чака да оказват помощ да разберем какво е провокирало Големия гърмеж.
5. Никакви нови измерения (поне засега)
Едно от следствията на откриването на гравитационните талази е, че се даде опция на учените да търсят спомагателни измерения с изключение на познатите четири. Според теоретиците, гравитационните талази имат опция да минават през незнайни измерения, в случай че тези измерения съществуват. През месец октомври 2017 година учените засякоха гравитационните талази от конфликта на две неутронни звезди. Те мериха времето, належащо за достигането на тези талази до Земята и не откриха никакви доказателства за какъвто и да било свръхпространствен преход.
Но резултатите оповестени през месец юли 2018 година в списание Journal of Cosmology and Astrop Particle Physics демонстрират, че в случай че има други измерения, то те не са огромни и засягат области на Вселената са размер към един километър. А това значи, че теорията на струните, съгласно която Вселената се състои от струни на квантово ново и има най-малко 10 измерения, може и да се окаже вярна.
6. Вселената се уголемява с ускорение…
Едно от най-странните открития във физиката е, че Вселената освен се уголемява, само че нейното разширение се форсира. Откритието е от 1998 година, когато физиците оповестиха резултатите от няколко огромни плана, в които са измервани изключително тежки свръхнови, наречени свръхнови вид Ia. Резултатите от тези проучвания донесоха на Сол Пърлмутър, Брайън Шмит и Адам Рийс Нобелова премия през 2011 година и демонстрираха по-слаба от изчисленото и предстоящото светлина на най-далечната от изследваните свръхнови. А това значи, че първичното научно схващане за равномерното уголемение на Вселената не е правилно – пространството не се уголемява отмерено, а с ускоряване.
Учените назовават движещата мощ на това уголемение „тъмна енергия“, който е към 68% от цялата Вселена. Тази тъмна сила има решаващо значение за това, че теорията за началото на Вселената подхожда на наблюденията. които се правят в този момент.
7. …И даже по-бързо, в сравнение с се очакваше
Новите резултати, получени благодарение на телескопа Хъбъл през месец април 2019 година, задълбочиха нещата към разширяващата се Вселена. Измерванията с галактическия телескоп демонстрираха, че разширението става с 9% по-бързо, в сравнение с се очакваше и бе изчислено при предходните наблюдения. Според данните на НАСА, на всеки 3,3 милиона светлинни години от Земята, галактиките се разбягват със 74 километра в секунда по-бързо от плануваното по-рано.
Защо това има значение за произхода на Вселената? Защотто физиците явно изпускат нещо. Появиха се догатки, че по време на Големия гърмеж и малко след него е допустимо да са станали няколко обособени изхвърляния на тъмна сила, които са положили основите на всичко това, което виждаме през днешния ден. Първото изхвърляне може да е провокирало първичното уголемение. Второто, действайки доста по-бързо, би могло да даде ускоряване на разширението на Вселената. И третото изхвърляне на тъмна сила би могло да изясни ускоряващото се уголемение на Вселената, което протича в този миг.
Нищо от всичко това не е потвърдено. Засега. Но учените търсят. Изследователите от Тексаския университет в обсерваторията Остин Макдоналд употребяват нов осъвременен инструмент. Това е осъвремененият телескоп Хоби Ебърли за директно търсене на тъмна сила. Проектът Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) мери слабата светлина от галактиките на разстояние до 11 милиарда светлинни години и дава опция на учените да виждат каквито и да било промени в ускорението на Вселената с течения на времето. Също по този начин, те ще учат отгласите от измененията във Вселената станали в първите 400 000 години след Големия гърмеж. Това ще разкрие тайните на разширението на Вселена и е изцяло допустимо по този метод да открием тъмната сила.
Има доста въпроси за Големия гърмеж, изключително за това, какво е било преди него (ако въобще е имало нещо), на които отговор към този момент няма. Но към този момент знаем някои неща за възникването на Вселената и тези обстоятелства няма по какъв начин да не ни учудят.
НазадНапред1. Вселената се уголемява
До 1929 година за зараждането на Вселената е имало единствено легенди и митове и някои теории без каквото и да било потвърждения. Но точно през тази година предприемчивият астроном Едуин Хъбъл откри нещо доста значимо за Вселената, което разкри редица напълно нов способи за разбирането на нейното минало: тя се уголемява.
Хъбъл направи своето революционно изобретение, като съумя да мери аленото отместване. Добре знае се, че приближаващите се към наблюдаващия обекти показват синьо отместване на спектрите на веществата, а отдалечаващите се – алено отместване. Но Хъбъл откри, че аленото отместване се усилва линейно с дистанцията до обособените галактики – колкото са по-отдалечени тези галактически обекти, толкоз тяхното алено отместване е по-голямо. А това по безапелационен метод демонстрира, че Вселената не е стационарна. Тя се уголемява на всички места, във всяка една точка.
Хъбъл съумя да пресметне скоростта на това разширение. Те се оказа непрекъсната и това число през днешния ден назоваваме константата на Хъбъл. Разширението на Вселената е значимо изобретение, което дава опция да се екстраполира положението на Вселената досега, когато е била вероятно дребна точка. А моментът, когато е почнала да се уголемява е точно Големият гърмеж.
2. Реликтовото лъчение
През месец май 1964 година Арно Пензиас и Робърт Уислън, откриватели от Bell Telephone Laboratories, работят в Ню Джърси върху основаването на нов вид правоприемник. Тяхната антена от самото начало улавяла странни шумове, които като че ли идват отвред, освен това от самото начало, непрестанно. Първоначално решили, че този резултат се дължи на птиците, гнездящи по антените, само че премахването на гнездата не трансформирало нищо. Каквото и да правели, нищо не можело да отстрани тези шумове. В последна сметка станало ясно, че това си е някакво лъчение.
Оказа се, че те са съумели да уловят първата светлина на Вселената. Това е галактическо свръхвисокочестотно фоново (известно и като реликтово) лъчение. То е зародило към 380 хиляди години след Големия гърмеж, когато Вселената най-сетне задоволително е изстинала, с цел да могат фотоните свободно да се движат в нея. Това изобретение поддържа теорията за Големия гърмеж – галактическият декор е задоволително еднообразен, което демонстрира плавното разширение на Вселената от една единствена точка.
3. Небесната карта
Откриването на галактическия микровълнов декор даде подтик за реализирането на огромен брой разнородни проучвания на ранната Вселена. Така да вземем за пример, през 1989 година НАСА изведе в космоса спътника Cosmic Background Explorer (СOBE), който бе в положение да мери и най-малките промени на фоновото галактическо лъчение. В резултат от това бе получена картата на ранните години на Вселената, която демонстрира измененията в плътността на първичния декор. Тези дребни по нашите ограничения вариации (хилядни елементи от градуса) се смята, че са породили настоящата конструкция на нашата вселена.
4. Прякото доказателство за инфлацията
Реликтовото лъчение даде опция на учените да открият директно доказателство за инфлацията, С този термин се отбелязва внезапното разширение на Вселената със скорост по-голяма от скоростта на светлината, станало по време на Големия гърмеж. И не, тук няма никакви несъгласия, макар че специфичната доктрина на Айнщайн твърди, че в пространството нищо не може да се движи по-бързо от скоростта на светлината. Но инфлацията не нарушава теорията на Айнщайн, тъй като се уголемява самото пространство.
През 2016 година физиците оповестиха, че че са разкрили необикновен тип поляризация или направление на галактическия микровълнов декор, които бяха наречени В-модове. Това бяха първите директни свидетелства за гравитационните талази от времето на Големия гърмеж. Гравитационните талази се основават когато солидните обекти в космоса се форсират или забавят (за първи път ги регистрирахме при сблъска на две черни дупки). В-модовете са нов метод за проучването на ранната Вселена и се чака да оказват помощ да разберем какво е провокирало Големия гърмеж.
5. Никакви нови измерения (поне засега)
Едно от следствията на откриването на гравитационните талази е, че се даде опция на учените да търсят спомагателни измерения с изключение на познатите четири. Според теоретиците, гравитационните талази имат опция да минават през незнайни измерения, в случай че тези измерения съществуват. През месец октомври 2017 година учените засякоха гравитационните талази от конфликта на две неутронни звезди. Те мериха времето, належащо за достигането на тези талази до Земята и не откриха никакви доказателства за какъвто и да било свръхпространствен преход.
Но резултатите оповестени през месец юли 2018 година в списание Journal of Cosmology and Astrop Particle Physics демонстрират, че в случай че има други измерения, то те не са огромни и засягат области на Вселената са размер към един километър. А това значи, че теорията на струните, съгласно която Вселената се състои от струни на квантово ново и има най-малко 10 измерения, може и да се окаже вярна.
6. Вселената се уголемява с ускорение…
Едно от най-странните открития във физиката е, че Вселената освен се уголемява, само че нейното разширение се форсира. Откритието е от 1998 година, когато физиците оповестиха резултатите от няколко огромни плана, в които са измервани изключително тежки свръхнови, наречени свръхнови вид Ia. Резултатите от тези проучвания донесоха на Сол Пърлмутър, Брайън Шмит и Адам Рийс Нобелова премия през 2011 година и демонстрираха по-слаба от изчисленото и предстоящото светлина на най-далечната от изследваните свръхнови. А това значи, че първичното научно схващане за равномерното уголемение на Вселената не е правилно – пространството не се уголемява отмерено, а с ускоряване.
Учените назовават движещата мощ на това уголемение „тъмна енергия“, който е към 68% от цялата Вселена. Тази тъмна сила има решаващо значение за това, че теорията за началото на Вселената подхожда на наблюденията. които се правят в този момент.
7. …И даже по-бързо, в сравнение с се очакваше
Новите резултати, получени благодарение на телескопа Хъбъл през месец април 2019 година, задълбочиха нещата към разширяващата се Вселена. Измерванията с галактическия телескоп демонстрираха, че разширението става с 9% по-бързо, в сравнение с се очакваше и бе изчислено при предходните наблюдения. Според данните на НАСА, на всеки 3,3 милиона светлинни години от Земята, галактиките се разбягват със 74 километра в секунда по-бързо от плануваното по-рано.
Защо това има значение за произхода на Вселената? Защотто физиците явно изпускат нещо. Появиха се догатки, че по време на Големия гърмеж и малко след него е допустимо да са станали няколко обособени изхвърляния на тъмна сила, които са положили основите на всичко това, което виждаме през днешния ден. Първото изхвърляне може да е провокирало първичното уголемение. Второто, действайки доста по-бързо, би могло да даде ускоряване на разширението на Вселената. И третото изхвърляне на тъмна сила би могло да изясни ускоряващото се уголемение на Вселената, което протича в този миг.
Нищо от всичко това не е потвърдено. Засега. Но учените търсят. Изследователите от Тексаския университет в обсерваторията Остин Макдоналд употребяват нов осъвременен инструмент. Това е осъвремененият телескоп Хоби Ебърли за директно търсене на тъмна сила. Проектът Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment (HETDEX) мери слабата светлина от галактиките на разстояние до 11 милиарда светлинни години и дава опция на учените да виждат каквито и да било промени в ускорението на Вселената с течения на времето. Също по този начин, те ще учат отгласите от измененията във Вселената станали в първите 400 000 години след Големия гърмеж. Това ще разкрие тайните на разширението на Вселена и е изцяло допустимо по този метод да открием тъмната сила.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ