Научный взгляд на устройство вселенной
жүктеу/скачать 8,11 Mb. Pdf көрінісі
|
knocking on
| непосредственно
в прошлое, в те времена, когда звезды и га- лактики еще не сформировались. Свет, который они наблюдают, был излучен очень давно — на ранней стадии эволюции Вселен- ной. Когда кванты микроволнового фона, которые мы регистри- руем сегодня, были излучены, размер Вселенной составлял лишь тысячную долю от ее современного размера. Первоначально во Вселенной были только всевозможные ча- стицы — и заряженные, и незаряженные, но, после того как она достаточно остыла, а на это ушло примерно 400 000 лет, заря- женные частицы объединились в нейтральные атомы. После того как это произошло, свет перестал рассеиваться — как говорят физики, произошло отделение излучения от вещества. Таким образом, наблюдаемое сегодня реликтовое излучение доходит до наших наземных и спутниковых телескопов непосредствен- но из времени, отстоящего от момента рождения Вселенной на 400 000 лет, — доходит неизменным и непрерывным. Фоно- вое излучение, открытое Пензиасом и Уилсоном, — это то самое излучение, которое присутствовало еще на ранних стадиях эво- люции Вселенной, только «разбавленное» и остывшее в процессе ее расширения. Это излучение попало прямо в телескопы, где и было зарегистрировано, без всякого рассеяния на случайных ВСЕЛЕННАЯ НАИЗНАНКУ 439 заряженных частицах. Этот свет открывает для нас широкое окно в прошлое. Спутник COBE (Cosmic Microwave Background Explorer), запу- щенный в 1989 г. и проработавший в космосе четыре года, изме- рил реликтовое излучение с необычайной точностью, и ученые обнаружили, что их измерения согласуются с теоретическими предсказаниями с точностью до одной тысячной. Но COBE изме- рил и кое-что новое. Безусловно, самым интересным из его резуль- татов стала легкая неоднородность — анизотропия распределения температуры излучения по небесной сфере. Вообще-то Вселен- ная чрезвычайно однородна, но крохотные отклонения на уров- не менее одной десятитысячной на раннем этапе ее развития позже увеличились и сыграли важную роль при формировании различных структур. Неоднородности возникли на крохотных длинах, но со временем увеличились до размеров, существенных для астрономических измерений и структур. Гравитация собрала воедино более плотные области, где неоднородности были особен- но сильны, и сформировала из них массивные структуры, которые мы в настоящее время наблюдаем. Звезды, галактики и скопления галактик являются результатом возникших в начале времен кро- хотных квантово-механических возмущений и их дальнейшего развития под действием гравитационных сил. Наблюдение микроволнового фонового излучения продолжает оставаться важнейшим фактором наших представлений об эволю- ции Вселенной. Его роль как настоящего окна в прошлое невоз- можно переоценить. Не так давно исследования реликтового из- лучения вместе с более традиционными методами исследований представили ученым экспериментальные свидетельства новых загадочных явлений — инфляционной модели Вселенной (кос- мической инфляции), а также скрытой массы и темной энергии, о которых мы поговорим в следующей главе. |