Рубрика «реликтовое излучение»

Как астрономический спутник Планк навсегда изменил наше представление о Вселенной - 1
Детализация остаточного свечения Большого взрыва постоянно увеличивалась благодаря новым спутниковым изображениям. Последние, итоговые результаты спутника Планк дают нам наиболее точную картину Вселенной

Прошло уже более 50 лет с того момента, как человечество обнаружило равномерный поток низкоэнергетического микроволнового излучения, исходящий от всех участков неба. Он идёт не с Земли, не от Солнца и даже не от Галактики; он происходит от мест, находящихся за пределами любой когда-либо наблюдавшейся нами звезды или галактики. И хотя его первооткрыватели сначала не знали, что он означает, группа физиков, располагавшихся неподалёку от них, уже разрабатывала эксперимент для поисков именно этого признака: теоретического остаточного свечения Большого взрыва.
Читать полностью »

Спросите Итана: как далеко край Вселенной отстоит от самой далёкой галактики? - 1
Изучение самых далёких галактик может показать нам объекты, расположенные в миллиардах световых лет от нас, но даже с идеальной технологией пространственный промежуток между самой далёкой галактикой и Большим взрывом будет оставаться огромным

Вглядываясь во Вселенную, мы видим свет везде, на всех расстояниях, на которые только способны заглянуть наши телескопы. Но в какой-то момент мы наткнёмся на ограничения. Одно из них накладывается космической структурой, формирующейся во Вселенной: мы можем видеть только звёзды, галактики и прочее, только если они излучают свет. Без этого наши телескопы ничего не способны разглядеть. Другое ограничение, при использовании видов астрономии, не ограничивающихся светом — это ограничение того, какая часть Вселенной доступна для нас с момента Большого взрыва. Две эти величины могут не быть связанными друг с другом, и именно по этой теме нам задаёт вопрос наш читатель:

Почему красное смещение реликтового излучения находится в пределах 1000, хотя самое большое красное смещение любой галактики из тех, что мы видели, равно 11?

Сначала мы должны разобраться с тем, что происходит в нашей Вселенной с момента Большого взрыва.
Читать полностью »

Космологическая константа и сотворение Вселенной

Вселенная началась не с Большого взрыва, а с Большого таяния - 1

По поводу Вселенной существуют две особенно мучительных нерешённых загадки, одна из которых связана с её конечной судьбой, а вторая — с началом, десятилетиями интригующие космологов. Учёное сообщество всегда считало, что две этих задачи не зависят друг от друга — но что, если это не так?

Первая задача связана с существованием чего-то под названием «тёмная энергия», которая сегодня ускоряет расширение Вселенной, и в итоге определит её конечную судьбу. Теоретики рассказывают о том, что действие тёмной энергии можно объяснить, введя в уравнения Эйнштейна новый член под названием «космологическая константа». Но чтобы это объяснение сработало, у космологической константы должно быть определённое, очень малое, значение. В естественных единицах измерения она определяется единицей, делённой на число, состоящее из 123 знаков! Объяснение значения этой константы — одна из самых трудных проблем теоретической физики.
Читать полностью »

В Китае создали крупнейшую виртуальную Вселенную, теперь работают над ИИ - 1
Часть виртуальной Вселенной (примерно 1 млрд световых лет по горизонтали) показывает, как тёмная материя распределяется в пространстве, окружая жёлтые гало и соединяясь тёмными нитями. Белые регионы — районы космической пустоты, наименее плотные районы Вселенной. Фото: Joachim Stadel, Университет Цюриха

Китайцы побили европейский рекорд и создали крупнейший симулятор Вселенной. Учёные назвали это «разминкой» для мощнейшего в мире суперкомпьютера Sunway TaihuLight на 10 млн ядрах CPU, пишет газета South China Morning Post (SCMP). Что интересно, предыдущий рекорд с «крупнейшим симулятором Вселенной» установлен совсем недавно — в июне 2017 года в Университете Цюриха.
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 »

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

На изображении ранней Вселенной, полученном с телескопа Планка, видна странная закономерность: температурные флуктуации в части неба справа от серой линии сильнее, чем в его части с левой стороны от линии

Если наша вселенная врезалась в соседнюю в момент своего резкого роста в первую секунду существования, то такое столкновение оставило бы след. И Мэтью Клебан считает, что он наблюдает именно такой след в самом детальном из существующих снимков зари Вселенной. Изображение со спутника подтверждает вывод, сделанный из предыдущей фотографии: одна половина молодого космоса была более крупнозернистой, чем другая.

Поскольку другой информации о том, что происходило в первые моменты существования Вселенной, довольно мало, Клебан вместе с десятками космологов-теоретиков пытается собрать воедино историю происхождения космоса на основе новой зернистой подсказки.
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 »

Опубликована 3D-модель реликтового излучения Вселенной для печати - 1

Не знаете, чем украсить рабочий стол? Как вам такой вариант: маленькая копия ранней Вселенной. А именно, сферы реликтового излучения — заполняющего Вселенную микроволнового фонового излучения, возникшего в эпоху первичной рекомбинации водорода.

Это не просто красивый сувенир, а научно выверенная модель, составленная по данным космической обсерватории «Планк». Её можно использовать как учебное пособие. Наряду с космологическим красным смещением, реликтовое излучение рассматривается как одно из главных подтверждений теории Большого взрыва.
Читать полностью »

Реликтовое излучение, часть 2: улики «Большого взрыва» - 1

В первой части мы беседовали о небольших флюктуациях температуры в космическом микроволновом фоновом излучении (КМФИ). Сейчас мы переключимся на другой компонент КМФИ, примерно в 100 раз меньший, чем температурный сигнал: поляризацию. И хотя мы с вами обсуждаем концепции, слабо связанные с нашим ежедневным опытом, необходимо помнить, что остаточное излучение Большого взрыва, по сути, всего лишь свет. А свет – это электромагнитная волна, колеблющийся набор электрических полей (Е) и магнитных полей (В), распространяющихся со скоростью света.
Читать полностью »