Меню

Что-то не так с нашим пониманием вселенной

Основная проблема современной космологии может быть сведена к одному вопросу: сколько лет Вселенной? В течение почти столетия - с тех пор, как открытия Эйнштейна, Хаббла, ЛеМайтре и других привели к созданию модели Большого Взрыва – мы, казалось бы, знали ответ. Это около 13,8 млрд лет (текущие данные).

Но только за последнее десятилетие два альтернативных метода измерения возраста Вселенной сузили неопределенность до нескольких процентов. И одновременно продемонстрировали два различных вывода, не согласованные друг с другом. Поскольку оба метода основаны на одной и той же модели и уравнениях, оказалось, что наше понимание вселенной как-то не совместимо с реальностью, в принципе несовместимо. Наиболее значимым техническим достижением в астрономии последнего времени стало обнаружение гравитационных волн (ГВ), вызванных слиянием нейтронных звезд. ГВ зафиксировали с помощью телескопической системы LIGO-Virgo. До 2020 к ней присоединят иные аналогичные объекты обнаружения ГВ в других странах.

Планируется, что с началом 20-х годов заработает за всю историю человечества наиболее грандиозный проект по изучению космического пространства. Уточним: гипотеза состоит в том, что перед слиянием нейтронные звезды движутся одна вокруг другой. Именно гравитационные эффекты, вызванные такими «танцами», и были зафиксированы ГВ-телескопами (https://altair.ru/category/teleskopy/).

Ученые надеются, что решение космологической дилеммы, скорее всего, будет найдено при помощи этих инструментов в соответствии с концепцией Синь-Чжи Чена, Гарвард, Майи Фишбах и Дэниела Хольца из Чикагского университета, о чем Alter Science писали в более ранних статьях. Астрономы убеждены в получении достаточной статистики по ГВ для решения вопроса о возрасте, по крайней мере, реликтового излучения. А также, что немаловажно в контексте сохранения идеи Большого Взрыва, «заставить « оба метода дать единственный вариант на вопрос «что и когда?». В противном случае придется переосмысливать основное понимание эволюции вселенной, если вообще не само понятие космоса как такового. Или подгонять результаты под теорию Big Bang. Дело в том, что отказ от данной модели влечет за собой отказ (или глобальный пересмотр) общей теории относительности и теории гравитации. Понятно, что затевать революцию ни космологам, ни физикам-теоретикам не хочется. Но и жить в современных доктринальных рамках как-то уж боязно…

гравитационные волны

Итак, два противоречащих друг другу метода основаны на наблюдениях за различными частями космического порядка. Первый метод измеряет и моделирует космическое микроволновое фоновое излучение (метод CMBR), созданное Вселенной примерно через 380 000 лет после Большого Взрыва, когда появилась возможность образовывать и рассеивать нейтральные атомы водорода. Второй метод, используемый Хабблом и интерпретируемый ЛеМайтре, измеряет скорость разбегания галактик. Он использует гипотезу о расширении Вселенной для измерения корреляции расстояния между галактики со скоростью их рецессии. Таким образом получают параметр Хаббла-ЛеМайта, описывающего, как долго измеряемые галактики находятся в движении, связанные с возраст видимого вещества и объектов (не самой вселенной). Астрономический консенсус состоит в том, что до галактик слишком далеко, чтобы непосредственно измерять расстояния между ними, но вот их скорости легко видны в доплеровских сдвигах (красное смещение) их спектральных линиях.

Хотя при этом остаются большие сомнения в наличии самого красного смещения, и к тому же ключевой параметр - возраст Вселенной - значительно влияет на все остальные параметры в господствующей космологической модели, которые и объясняют характер самого расширения. Вот такой замкнутый круг. Приходится договариваться, коль проверить нельзя. Хаббл откалибровал свои расстояния с соседними галактиками, но сегодня мы видим, что большие звездные системы предельно далеки друг от друга, они путешествуют более десяти миллиардов лет. Сверхновые (СН) или, по крайней мере, те, чья яркость считается хорошо понятой, можно увидеть на больших расстояниях и использовать для буферизации калибровки шкалы расстояний вне исходной окрестности Хаббла.

Однако в СН есть тонкие сложности, которые недостаточно понятны, что приводит к неопределенностям. Поэтому для проверки рассматриваемых гипотез они, если и годятся, то с натяжкой. С математической точки зрения - нет. Метод измерения расстояния ГВ полностью не зависит от указанных методов. Общая теория относительности вроде бы гарантирует внутреннюю силу сигнала ГВ, по которому уже оцениваются расстояния (информация о скорости выводится из особенностей красного смещения атомных линий в галактике-хозяине).

Команда доктора Чен уже смогли промоделировать порядкаи 90 000 событий в бинарных системах, включая свойства галактик-хозяев. Выяснилось, например, что мощность ГВ, например, зависит от нашего угла обзора наклона слияния, в то время как количество ожидаемых событий лишь грубо ограничено статистическими данными. Пока астрономы делают вывод, что в течение следующих пяти лет метод ГВ «зафиксирует» параметр Хаббла-ЛеМайта (то есть возраст Вселенной) с точностью до 2%. Тем самым представится возможность проверить точность остальных методов измерения времени жизни вселенной. Пока что мы можем выдать приблизительные цифры – от 11,7 до 15,7 млрд. лет.

Добавил:Всеволод Гордиенко Дата:2018-10-26 Раздел:Астрономия