Перед мировой наукой стоит ряд вопросов, точных ответов на которые она, видимо, никогда не получит. Возраст Вселенной — как раз из таких. До года, дня, месяца, минуты, его, видимо, никогда не удастся вычислить. Хотя...
В своё время казалось, что сужение предположительного возраста до 12-15 миллиардов лет — великое достижение.
И вот теперь NASA с гордостью объявляет: возраст Вселенной установлен с погрешностью «всего» 0,2 миллиарда лет. И равен этот возраст 13,7 миллиардам лет.
Кроме того, удалось выяснить, что первые звёзды стали образовываться гораздо раньше, чем предполагалось.
Как это было установлено?
Оказывается, с помощью одного единственного аппарата, фигурирующего под наименованием MAP — Microwave Anisotropy Probe (Зонд микроволновой анизотропии).
Недавно его переименовали в Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) в честь скончавшегося в 2002 году астрофизика Дэвида Уилкинсона (David Wilkinson), сотрудника Принстоновского университета (Princeton University)
Этот зонд, находясь на расстоянии порядка 1,5 миллиона километров от Земли, в течение целого года фиксировал показатели космического микроволнового фона (КМФ) по всему небу.
Десять лет назад другой аналогичный аппарат Cosmic Microwave Background Explorer (COBE) впервые произвёл сферическую съёмку КМФ.
COBE обнаружил микроскопические температурные колебания в микроволновом фоне, которые соответствуют изменениям в плотности вещества в молодой Вселенной.
MAP, оснащённый куда более сложной аппаратурой, в течение года вглядывался в глубины космоса, и получил изображение с разрешением в 35 раз лучшим, нежели его предшественник.
Космический микроволновый фон — реликтовое излучение, оставшееся после Большого Взрыва. Это, условно говоря, фотоны, оставшиеся после выплеска светового излучения, произошедшего в результате взрыва, и остывавшие в течение миллиардов лет до микроволнового состояния. Иначе говоря — это самый древний во Вселенной свет.
«Мембрана» уже писала, что осенью 2002 года радиотелескоп Degree Angular Scale Interferometer, расположенный на Южном Полюсе, обнаружил, что космическое фоновое микроволновое излучение поляризовано.
Поляризация в космосе было одним из ключевых предсказаний стандартной космологической теории. Согласно ей, юная Вселенная была наполнена фотонами, которые постоянно сталкивались с протонами и электронами.
В результате столкновений свет поляризовался, и этот отпечаток остался даже после того, как заряженные частицы сформировали первые нейтральные атомы водорода.
Ожидалось, что это открытие поможет объяснить, каким именно образом Вселенная расширилась в доли секунды и как образовывались первые звёзды, а также выяснить соотношение «обычного» и «тёмного» типов материи и тёмной энергии.
Количество тёмной материи и энергии во Вселенной играет ключевую роль в определении формы космоса — точнее сказать, его геометрии.
Учёные исходят из предположения, что, если значение плотности материи и энергии во Вселенной меньше критического, то космос — открыт и вогнут по образцу седла.
Если же значение плотности материи и энергии совпадает с критическим, то космос — плоский, как лист бумаги. Если же истинная плотность выше той, что в теории считается критической, то космос должен быть замкнутым и сферообразным. В этом случае свет будет всегда возвращаться к первоначальному источнику.
Теория расширения — своего рода следствие теории Большого Взрыва — предсказывает, что плотность вещества и материи во Вселенной максимально приближена к критической, что означает — Вселенная плоская.
Показания зонда MAP это подтвердили.
Выяснилось и ещё одно крайне интересное обстоятельство: оказывается, первые звёзды начали появляться во Вселенной очень быстро — всего через 200 миллионов лет после самого Большого Взрыва.
В 2002 году учёные провели компьютерную симуляцию образования самых древних звёзд, в которых начисто отсутствовали металлы и другие «тяжёлые» элементы. Те образовывались вследствие взрывов старых звёзд, остаточное вещество которых падало на поверхность других светил и в процессе термоядерного синтеза образовывало более тяжёлые соединения.
Промежуточным продуктом этого процесса, в определённой степени, являемся мы с вами.
Что же касается образования звёзд, то, как выяснилось, под воздействием гравитационных полей, газ начал конденсироваться и разогреваться до температур, достаточных для начала термоядерных реакций.
С помощью MAP удалось также определить соотношения обычной материи, пока ещё гипотетической «тёмной» материи и столь же гипотетической «тёмной» энергии.
Цифры выглядят следующим образом: на обычную материю приходится всего 4% всего вещества во вселенной. 23% приходится на «тёмную материю». Всё остальное (73%) — это «тёмная энергия», неизвестная сила, которая способствует расширению Вселенной.
Всё ускоряющемуся расширению.
Такому, что сжатию Вселенной обратно в «точку», видимо, не суждено случиться никогда.
Вселенной 13,7 миллиардов лет и в ней превалирует «тёмная» энергия, которая заставляет галактики разбегаться вечно...
