Рубрика «Большой Взрыв»

В газовых нитях между галактиками найдена половина недостающей обычной материи во Вселенной - 1
Эффект Сюняева — Зельдовича для 1 миллиона находящихся рядом друг с другом пар галактик. (a) симметрично выровненные комптоновские карты для 1 миллиона близких пар галактик CMASS; (b) смоделированный сигнал только от галактических гало; (с) остаточная разность между снимком находящихся рядом друг с другом пар галактик и смоделированным сигналом. Цвет соответствует силе эффекта Сюняева — Зельдовича через безразмерный y-параметр, который связан с давлением ионизированного газа. Соединительный мост между парами галактик присутствует на изображении (а), но отсутствует на изображении (b), что указывает на присутствие нити между парами галактик на изображении (a). Обнаруженная нить обозначена на иллюстрации (с) в виде пунктирного прямоугольника, на котором крестиками отмечены позиции пар галактик.

Примерное распределение массы во Вселенной таково: 5% приходится на обычную материю, из которой состоят видимые звёзды и планеты, 25% приходится на тёмную материю (она не видима, но наблюдается через гравитационные эффекты), а 70% — на тёмную энергию (неизвестная субстанция, которая «изобретена», чтобы объяснить некоторые космические феномены, в том числе геометрически плоскую структуру Вселенной и видимое ускорение её расширения).

Но расчёты астрофизиков показывали, что обычного вещества во Вселенной должно быть вдвое больше, чем мы наблюдаем в настоящее время, пишет New Scientist. Теперь примерно половина «пропавших» барионов наконец-то нашлась.
Читать полностью »

image
Для «Большого Отскока» требуется фаза повторного коллапса, за которой следует фаза расширения

Благодаря прогрессу науки за последние сто лет мы смогли установить происхождение Вселенной, причины её сегодняшнего состояния и её судьбу в отдалённом будущем. Но и у наших знаний есть ограничения: как далеко в прошлое мы можем заглянуть, и насколько далёкое будущее эволюции Вселенной мы можем предсказывать с определённой долей уверенности. За пределами этих ограничений и лежат величайшие загадки. Наш читатель спрашивает об одной из таких загадок:

Я прочитала ваш пост о тепловой смерти Вселенной, и мне стало интересно, что вы думаете по поводу теории Большого Отскока?

Ответ на этот вопрос состоит из трёх частей: что нам известно, что считается возможным, и что мы считаем наиболее вероятным (по убедительным причинам).
Читать полностью »

image
Логарифмическое изображение наблюдаемой Вселенной в представлении художника

13,8 млрд лет назад Вселенная началась с горячего Большого взрыва. С тех пор она расширяется и охлаждается, вплоть до сегодняшнего дня. С нашей точки зрения мы можем наблюдать Вселенную в радиусе 46 млрд лет, благодаря ограничению скорости света и расширению Вселенной. И хотя это расстояние огромно, оно конечно. Но это только та часть, что мы видим. Что находится за её пределами, и возможно ли, что там лежит бесконечность? Адам Стивенс хочет знать:

Что вы думаете по поводу бесконечности вселенной? Многие космологи говорили мне, что бесконечность вселенной не доказана. А как это вообще можно доказать эмпирически?

Во-первых, мы можем узнать больше, чем то, что мы видим в пределах 46 млрд световых лет.
Читать полностью »

Спросите Итана: как мы можем заглядывать в прошлое вплоть до Большого взрыва? - 1
Наша космическая история Вселенной, не противоречащая лучшим наблюдениям и теориям на сегодня

Время движется вперёд, и прошлого уже не вернуть. С точки зрения человека мы называем это стрелой времени: прошлое – это всего лишь воспоминание; будущее ещё не наступило, и всё, что мы можем испытать – это настоящее. Предполагается, что всё во Вселенной подчиняется этому свойству, и все взаимодействия либо произошли в прошлом, либо происходят сейчас, либо произойдут в будущем. Но не значит ли это, что прошлое должно стать лишь воспоминанием для Вселенной? Нашего читателя волнует тот факт, что на самом деле всё не совсем так:

Каким образом мы видим фотоны реликтового излучения, если Земли не существовало в то время, когда они были испущены? Разве не должны эти фотоны были убежать от нас в наше будущее?

Эту идею сложно осознать: мы заявляем, что заглядываем в прошлое на миллиарды лет, но как именно мы это делаем, если так давно не существовало даже Земли?
Читать полностью »

Многие из нас не осознают, что судьба Вселенной, управляемая законами Общей теории относительности, и начавшаяся с Большого взрыва 13,8 млрд лет назад, была предопределена с самого её рождения. Начальные условия – это гонка между первичным расширением, работающим на разбрасывание материи и энергии в стороны, и гравитацией, работающей на стягивание всего вместе, замедление расширения и, по возможности, сжатия Вселенной в коллапсе. Если мы знаем, как расширяется Вселенная, и как это происходило в прошлом, мы можем рассчитать, из чего она состоит и какова будет её судьба – но только, если мы способны точно измерить прошлое.

image
Читать полностью »

image

Есть какое-то сверхъестественное сходство с началом нашей Вселенной – периодом космической инфляции, и определяющим конечную судьбу Вселенной ускоренным расширением тёмной материи. Поневоле начнёшь размышлять, не связаны ли они между собою. На этой неделе я выбрал вопрос читателя Эндрю Жилетта, спрашивающего:

Если верна вечная инфляция, может ли тёмная энергия быть предшественником возвращения к этому изначальному состоянию?

Это не только возможно, тёмная энергия вообще не зависит от правильности теории вечной инфляции. Начнём с этапа, предшествовавшего началу Вселенной и подготовившего его наступление: с космической инфляции.
Читать полностью »

Мы не знаем, как появляется звезда, но хотим узнать, как появляются 10 миллиардов звёзд
— Карлос Френк

Заглядывая в удалённые части Вселенной, мы смотрим в её прошлое. Чем дальше объект, тем дольше его свет шёл до наших глаз. И каждый раз, когда нам удаётся заглянуть дальше, чем получалось раньше, мы заглядываем в более глубокое прошлое – всё ближе к Большому взрыву.

image

Самое раннее из увиденного нами – это, конечно, реликтовое излучение, остаточное свечение от Большого взрыва. Когда мы наблюдаем это фоновое излучение, испущенное в то время, когда Вселенная окончательно остыла до температур, позволяющих формироваться атомам, мы получаем снимок Вселенной в возрасте 380 000 лет!
Читать полностью »

image

Вы, возможно, представляете себе Вселенную бесконечной, и, честно говоря, она и правда может оказаться такой – но не думаю, что мы когда-нибудь узнаем об этом. Благодаря Большому взрыву – тому факту, что у Вселенной есть день рождения, и что назад мы можем отматывать время не бесконечно – и тому, что скорость света конечна, мы ограничены в том, какую часть Вселенной мы можем наблюдать. Дожив до сегодняшнего дня, наблюдаемая часть Вселенной возрастом 13,8 млрд лет, простирается на 46,1 млрд световых лет во всех направлениях от нас. Так какого же размера была она тогда, 13,8 млрд лет назад? Джо Мускарелла спрашивает:

Я читал очень разные объяснения по поводу размеров вселенной сразу по окончанию космической инфляции. Один источник утверждает, что она была размером в 0,77 см, другой – размером с футбольный мяч, третий – что больше обозримой вселенной. Так какой же правильный ответ?
Читать полностью »

Среди обязанностей эксперта, надеющегося передать человечеству свою страсть и свои познания в конкретной области, существует необходимость диалога с разнообразной аудиторией. Иногда это разнообразие порождает проблемы для самой аудитории. Среди вопросов и предложений я нашёл следующий запрос от Криса Шоу:

Если кто-нибудь спросит вас, и вам нужно будет отвечать начистоту, скажете ли вы, что расширение вселенной от горячего плотного состояния – это не просто теория, а реальный факт? Если бы вам нужно было поставить на кон свою жизнь, что бы вы сказали?

В этом вопросе кроется много важных нюансов, так что начнём с одного из них: с Большого взрыва.

image
Читать полностью »

Скорость света даёт нам в руки удивительный инструмент для изучения Вселенной. Поскольку свет перемещается со скоростью всего около 300 000 км/с, глядя на удалённые объекты, мы заглядываем в прошлое.

Мы видим Солнце не непосредственно, а Солнце 8-ми минутной давности. Мы видим Бетельгейзе 642 года назад. Андромеду 2,5 миллиона лет назад. И так можно продолжать далее, заглядывая дальше в пространстве и глубже в прошлое. Поскольку Вселенная расширяется, удалённые объекты раньше были ближе.

Если запустить часы в обратную сторону, и довести их до начала, то вы прибудете в место, бывшее горячее и плотное, чем сегодняшняя Вселенная. Оно было таким плотным, что вся Вселенная сразу после Большого взрыва представляла собой суп из протонов, нейтронов и электронов, которые ничто не удерживало вместе.

Когда во Вселенной появился первый свет? - 1
Читать полностью »