Новые загадки необъятной Вселенной

Новые загадки необъятной Вселенной

Образ Вселенной с давних времен волнует человечество. Пространство и время, вещество и излучения — каковы они в просторах космоса? Теперь есть наблюдательные сведения, воссоздающие карту современной Вселенной, запечатлевшую текущее мгновение ее эволюции: это результаты миссии космического телескопа "Планк". Вселенная оказалась неоднородной.

Космология — совершенно молодая наука, поскольку ее научный аппарат сформировался только в ХХ веке, когда человечество шагнуло в космос, а также изготовило и запустило за пределы атмосферы исследовательские космические аппараты для изучения ближнего и дальнего космоса. Космология стоит на трех "китах" — математике, физике и астрономии. Объект исследования в космологии — самый крупномасштабный, это вся Вселенная, как таковая. В общей теории относительности (ОТО) Альберт Эйнштейн использовал представление об однородной, изотропной и стационарной Вселенной, имеющей конечный объем и положительную кривизну.

Но уже через пять лет, в 1922 году, Фридман нашел нестационарное решение ОТО, при котором изотропная Вселенная расширялась из точки сингулярности. Через 7 лет Эдвин Хаббл открыл красное смещение — все дальние галактики разбегались от наблюдателя, и Вселенная стала ощутимо нестационарной. Далее появилась теория Большого взрыва — рождение Вселенной из точки сингулярности.

Далее два первых космических аппарата НАСА (первый — СОВЕ, второй — WMAP) исследовали реликтовое излучение, появившееся в момент начала Большого взрыва. Данные WMAP показали, что распределение температуры реликтового излучения по небесной сфере имеет нормальное распределение, в котором отображаются случайные флуктуации.

Модель Вселенной, в соответствии с измерениями реликтового излучения, обрела параметрическое описание: в ней 4 процента обычного вещества, 23 процента так называемой темной материи и 73 процента еще более таинственной темной энергии, раздувающей пузырь Вселенной, причем — с ускорением.

Продолжил исследования космический аппарат "Планк", запущенный в космос в мае 2009 года. Георге Ефстафиу из Кембриджского университета (Великобритания) от лица группы ученых, сотрудничающих в миссии телескопа "Планк", объявил результаты общего "картографирования Вселенной", что явилось главной выполненной задачей аппарата. Более совершенный и точный регистратор реликтового излучения, "Планк" картировал небесную сферу, и более подробные данные о реликтовом излучении, его интенсивности и неоднородностях распределения стали объектом бурных дебатов в среде специалистов-космологов.

Авторы работы сообщили, что полученные данные позволили уточнить значение постоянной Хаббла — скорости расширения Вселенной в настоящий момент. Теперь она оценивается в 67,15 км/с на мегапарсек. При этом два объекта, разделенные примерно 3,26 миллионами световых лет, разбегаются при расширении Вселенной со скоростью в 67,15 км/с.Заметим, что постоянная Хаббла в рамках обсуждаемой космологической модели позволяет вычислить возраст Вселенной; а обратная величина указывает на характерное время расширения Вселенной на сегодняшний момент. После этого уточнения возраст Вселенной несколько изменился, теперь его можно считать равным 13,81 миллиарда лет. Частицам барионной фракции материи теперь принадлежит 4,9 процентов массы, а темной материи -26,8 процента, чуть больше, чем считалось ранее. Остальное приходится на темную энергию, отвечающую за ускорение разбегающейся Вселенной.

Таковы количественные результаты, воспринимаемые как улучшение точности расчетов. Сами же новые снимки реликтового изучения, как среды, оказались не согласующимися с основами теории! Его температура в разных полусферах Вселенной различается! Это значит — Вселенная не изотропна, ее физические свойства различны в зависимости от направления. Ранее (например, в миссии WMAP) признаки "неодинаковости" Вселенной в зависимости от выбранного направления уже обнаруживали. Но такие данные считали ошибочными из-за низкой точности измерений, и выдавали желаемое за действительное. Если бы данные были более точными, этого можно было бы избежать. Однако на первых порах высокой точности измерений еще не достигали, а соответствие теории всегда представляется положительным аспектом.

Конкретные и точные наблюдения космического аппарата "Планк" выявили значимые аномалии, и теперь открыта возможность их исследования и интерпретации. Теперь нет сомнений в реальности флуктуаций. Их нельзя относить за счет ошибки измерений. "Они настоящие, и мы должны поискать заслуживающее доверия объяснение", — говорит Паоло Натоли из Феррарского университета (Италия).Результаты КА "Планк" возмутили спокойствие теоретиков. Вселенная устроена сложнее, чем предполагалось ранее, и причины этого предстоит выяснить. "Три кита" космологии будут искать новые подходы к пониманию экспериментальных наблюдений.

Если Вселенная анизотропна — аномалия понижения температуры реликтового излучения может объясняться тем, что в холодных пятнах выявляется излучение, проделавшее более длинный путь, чем в остальных точках видимой небесной сферы. Возможно предложение иных, более экзотических решений ослабления температуры реликтового излучения в холодных пятнах.

Источник: golosscience.com

Похожие новости:
Разгаданы загадки происхождения самых ярких сверхновых
Самые мощные звёздные взрывы во Вселенной до сих пор окутаны завесой тайны, но некоторые из них уже начинают открывать секреты своего происхождения, говорят учёные.Новое исследование также проливает свет на гамма-всплески, самые мощные взрывы во Вселенной, яркость которых может быть в миллионы ..
2012-08-26 1737 1 Космос
0
В молодой Вселенной нашли гигантские протоскопления галактик
Астрофизики обнаружили в ранней Вселенной предшественников скоплений галактик. Результаты своих исследований коллаборация ученых опубликовала в журнале Astronomy & Astrophysics, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Европейского космического агентства (ЕКА). Галактики в одиночку, как правило, не встречаются во Вселенной, ..
2015-04-02 1743 0 Космос
1
NASA представило цветной глобус Меркурия
Американское Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) продемонстрировало "потрясающий", по отзывам специалистов, цветной глобус Меркурия.Идею помогли воплотить в жизнь современные информационные технологии. Поверхность Меркурия однообразно-бурого цвета. Ученые использовали компьютерную обработку, усиливающую ..
2013-02-16 1761 0 Космос
0
Газовые облака могут помочь отгадать загадку Вселенной
Водородные облака, которые обнаружили между двумя соседними галактиками, помогут решить одну из загадок Вселенной: откуда взялся материал для формирования звезд? Находка, опубликованная сегодня в журнале Nature дает ясное понимание структуры водорода, который простирается между ..
2013-05-11 1428 0 Космос
0
Ученые обнаружили область Вселенной без звезд и галактик
Астрофизики нашли возможное объяснение существованию реликтового холодного пятна в созвездии Эридана. В этой области Вселенной температура микроволнового излучения на 70 микрокельвинов меньше, чем в окружающем пространстве, где она равна 2,7 кельвина. Результаты своих исследований авторы опубликовали в издании Monthly Notices ..
2015-04-21 1902 0 Космос
0
Вселенная является голограммой
Новые исследования могут примерить две устойчивые проблемы современной науки: очевидные несоответствия между моделями вселенной, которые выдвигает квантовая физика и теория гравитации Эйнштейна. Эти выводы — результат длительных исследований Йошифуми Хиякутаке из университета Ибараки в Японии, ..
2013-12-13 1981 0 Космос
0
4,4 миллиарда клонов Земли во Вселенной
Одни ли мы во Вселенной? На этот вопрос никто не знает ответа, но и путем анализа последней информации от числа наблюдений и исследований, проведенных учеными из разных стран мира, с помощью телескопов и космических зондов, создается впечатление, однако, что мы не являемся уникальными существами в галактике. Теперь ..
2013-11-10 2473 0 Космос
-2
Рассчитан возраст самой древней звезды во Вселенной
Телескоп Хаббл (Hubble) зафиксировал старейшую звезду HD 140283, возраст которой определен с высокой точностью благодаря новейшему оборудованию. Звезда получила второе название «Мафусаил» в честь библейского персонажа, прожившего около тысячи лет. Возраст HD 140283 оценивается ..
2013-03-10 2077 1 Космос
0
Сверхновые как ключ к устройству Вселенной
Нобелевская премия по физике 2011 года присуждена трем астрофизикам – Солу Перлмуттеру, Брайну Шмидту и Адаму Райссу. Их наблюдения за отдаленными сверхновыми звездами доказали ускоряющееся расширение нашей Вселенной. Еще в 1998-1999 годах были опубликованы результаты исследования ..
2011-10-7 2004 2 Космос
0
Структуру ранней Вселенной определили карликовые галактики
Астрономы из США и Великобритании в результате компьютерного моделирования установили, что на раннем этапе эволюции Вселенной ее свойства определялись карликовыми галактиками. Результаты своего исследования ученые опубликовали в статье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с кратким ее содержанием можно ознакомиться ..
2014-07-09 1410 0 Космос
0
Вселенная заканчивает процессы формирования новых звезд
В ее "юности" Вселенная была "супом" материи в которой интенсивно и быстро рождались новые звезды. Но, в настоящее время Вселенная значительно замедлила скорость процессов формирования звезд. И не так давно, впервые в истории астрономии, ученым удалось измерить темпы звездной "рождаемости" ..
2012-11-15 1395 0 Космос
0
Найдено новое доказательство экспансии Вселенной после Большого взрыва
Обнаружено древнейшее (реликтовое) излучение, а также следы космической инфляции — мгновенного разбухания Вселенной, которое произошло за доли секунды после Большого взрыва. С таким заявлением выступил международный коллектив из более чем 70 ученых, работающих в проекте POLARBEAR. О своем открытии ..
2014-10-24 1514 0 Космос
0
Астрономы заметили свет первых звёзд Вселенной
Астрономы заметили свет, идущий от самых первых звёзд Вселенной, древних как само время.Вскоре после Большого взрыва, произошедшего 13,7 миллиарда лет назад, Вселенная охладилась достаточно для того, чтобы начали формироваться атомы, которые впоследствии объединились, давая ..
2012-11-2 1580 0 Космос
0
Сверхмассивные черные дыры подавили остальные
Астрофизики предложили вероятный механизм регуляции численности черных дыр на заре образования Вселенной, объясняющий необычное распределение их масс. Работа ученых пока не принята к публикации, но ее препринт выложен в архиве Корнельского университета, а краткое содержание приводит Phys.org. Авторы публикации пытаются ..
2012-06-12 1768 0 Космос
-1
Вселенную погубит таинственная темная энергия
Все космические объекты, существующие сегодня во Вселенной – галактики, звезды, планеты – в будущем могут исчезнуть. Новые сведения, полученные с помощью астрономического спутника «Планк», привели в смятение астрофизиков. По мнению некоторых исследователей, наша Вселенная может погибнуть ..
2013-11-25 1501 3 Космос
1