Гиперпространство обнаружено!
Добавлено: 28 авг 2012, 10:14
«Несколько лет назад астрономы обнаружили в созвездии Эридана загадочную дыру (см. «Знание-сила», № 7 за 2008 год). Что может означать это открытие? Не вкралась ли в расчеты ученых ошибка? И если нет, то не повергнет ли этот таинственный объект всю современную космологию в кризис?
В основе этого раздела науки лежит так называемый космологический принцип, Согласно ему, все пространство нашей Вселенной однородно. Правда, это становится очевидным, лишь когда мы не всматриваемся слишком пристально в карту мироздания. Только начиная с масштаба порядка 100 миллионов световых лет узор, сплетенный из галактических скоплений и пустот, вновь и вновь повторяется в любых направлениях.
Об однородности Вселенной свидетельствует и карта космического фонового излучения, вспыхнувшего примерно через 380 тысяч лет после Большого Взрыва (см. «Знание-сила», № 11 за 2001 год). Его температура составляет около 3 кельвинов – всего на 3 градуса выше абсолютного нуля. Перепады температуры не превышают нескольких стотысячных долей градуса. Они выдают небольшие колебания плотности в первородном газе, заполнившем тогда Вселенную. Самая подробная карта этого излучения была составлена зондом Уилкинсона [WMAP], запущенным на околоземную орбиту 30 июня 2001 года.
Аппарат WMAP удаляется от Земли и Луны. (Иллюстрация НАСА / WMAP Science Team)
Если Вселенная однородна, то она равномерно расширяется во всех направлениях. Если же космологический принцип все-таки не соблюдается в нашем мироздании, как полагают некоторые ученые, то под вопросом оказывается и Стандартная модель космологии. Возможно, уже в ближайшие годы наблюдения за отдаленными областями Вселенной принесут немало удивительных открытий, что подтвердят или опровергнут гипотезы, которые мы привыкли считать обоснованными.
Между тем в «нулевые» годы в Космосе уже дважды выявляли очень крупные неоднородности. Так, в 2008 году была обнаружена неестественно большая группа галактических скоплений (их здесь – около 700), протянувшаяся почти на 6 миллиардов световых лет. Все они со скоростью порядка 600 километров в секунду мчатся куда-то к границе созвездий Кентавра и Парусов. Еще ранее была замечена громадная дыра, протянувшаяся на 900 с лишним миллионов световых лет. В Космосе иногда обнаруживаются пустоты, где нет никакого вещества, но размеры их невелики. Здесь же было нечто, что поражало своими размерами.
Реликтовое излучение
Ни то, ни другое открытие, если они подтвердятся, не вписываются в Стандартную модель космологии. Так что же увидели в созвездии Эридана?
Дыра не черная и не белая
Первые признаки этого необычного объекта, расположенного на расстоянии 6-10 миллиардов световых лет от Земли, были обнаружены в 2004 году. Испанские астрономы, обрабатывая результаты измерений, проведенных зондом Уилкинсона [WMAP], отметили одну несуразность. Отыскали участок, который был холоднее и больше обычных пустот. Если быть точным, температура этого холодного пятна, WMAP Cold Spot, была на 0,00007 градуса ниже средней температуры космического фонового излучения.
Известие об этом открытии привлекло внимание астрономов к необычному объекту. Так, Лоуренс Рудник [Lawrence Rudnick] из Миннесотского университета, а также его коллеги Ши Браун и Лилия Уильямс решили обследовать этот участок небосвода в других волновых диапазонах.
Astronomers Lawrence Rudnick, Shea Brown, and Liliya Williams
made waves when they found a gigantic gaping hole in the Universe
В частности, они использовали результаты наблюдения Very Large Array (VLA) – системы из 27 радиотелескопов, сооруженных в штате Нью-Мексико. С 1993 по 1997 годы эти приборы просканировали 82% всего небесного свода в диапазоне частот 1,4 гигагерц. В каталоге, составленном по результатам описи, значилось свыше 1,8 миллиона отдельных объектов. По большей части это – квазары, галактики с активными ядрами и галактики, где протекают процессы образования новых звезд. Рудник и его коллеги убедились, что странное пятно в созвездии Эридана соответствует самому холодному участку Вселенной в этом обширном реестре. Интенсивность радиоизлучения, исходящего отсюда, значительно меньше, чем из соседних регионов.
Этот феномен Рудник объяснил тем, что здесь нет ни звезд, ни рассеянного в пространстве газа, ни даже темного вещества [«темной материи» – Ф.Д.] : «Астрономам трудно себе представить пустоту таких громадных размеров. Никто не ожидал, что в космосе можно найти нечто подобное. Происхождение этой дыры непонятно».
К такому же выводу пришли и некоторые другие исследовательские группы. Был проведен независимый анализ данных, собранных телескопами VLA, и он также подтвердил, что в центре созвездия Эридана интенсивность радиоизлучения резко снижается. Любые ошибки, в том числе и при обработке результатов, полученных зондом Уилкинсона [WMAP], исключены. На картах, составленных по результатам наблюдений зонда и опубликованных в 2006 и 2006 годах, это пятно вырисовывается еще более отчетливо, чем прежде.
Подобное открытие может повергнуть в кризис современную космологию. Ведь появление в первородном газе случайной флуктуации плотности такого масштаба кажется почти невероятным событием. Шанс, что такое могло случиться – один на миллиард или того меньше.
В основе этого раздела науки лежит так называемый космологический принцип, Согласно ему, все пространство нашей Вселенной однородно. Правда, это становится очевидным, лишь когда мы не всматриваемся слишком пристально в карту мироздания. Только начиная с масштаба порядка 100 миллионов световых лет узор, сплетенный из галактических скоплений и пустот, вновь и вновь повторяется в любых направлениях.
Об однородности Вселенной свидетельствует и карта космического фонового излучения, вспыхнувшего примерно через 380 тысяч лет после Большого Взрыва (см. «Знание-сила», № 11 за 2001 год). Его температура составляет около 3 кельвинов – всего на 3 градуса выше абсолютного нуля. Перепады температуры не превышают нескольких стотысячных долей градуса. Они выдают небольшие колебания плотности в первородном газе, заполнившем тогда Вселенную. Самая подробная карта этого излучения была составлена зондом Уилкинсона [WMAP], запущенным на околоземную орбиту 30 июня 2001 года.
Аппарат WMAP удаляется от Земли и Луны. (Иллюстрация НАСА / WMAP Science Team)
Если Вселенная однородна, то она равномерно расширяется во всех направлениях. Если же космологический принцип все-таки не соблюдается в нашем мироздании, как полагают некоторые ученые, то под вопросом оказывается и Стандартная модель космологии. Возможно, уже в ближайшие годы наблюдения за отдаленными областями Вселенной принесут немало удивительных открытий, что подтвердят или опровергнут гипотезы, которые мы привыкли считать обоснованными.
Между тем в «нулевые» годы в Космосе уже дважды выявляли очень крупные неоднородности. Так, в 2008 году была обнаружена неестественно большая группа галактических скоплений (их здесь – около 700), протянувшаяся почти на 6 миллиардов световых лет. Все они со скоростью порядка 600 километров в секунду мчатся куда-то к границе созвездий Кентавра и Парусов. Еще ранее была замечена громадная дыра, протянувшаяся на 900 с лишним миллионов световых лет. В Космосе иногда обнаруживаются пустоты, где нет никакого вещества, но размеры их невелики. Здесь же было нечто, что поражало своими размерами.
Реликтовое излучение
Ни то, ни другое открытие, если они подтвердятся, не вписываются в Стандартную модель космологии. Так что же увидели в созвездии Эридана?
Дыра не черная и не белая
Первые признаки этого необычного объекта, расположенного на расстоянии 6-10 миллиардов световых лет от Земли, были обнаружены в 2004 году. Испанские астрономы, обрабатывая результаты измерений, проведенных зондом Уилкинсона [WMAP], отметили одну несуразность. Отыскали участок, который был холоднее и больше обычных пустот. Если быть точным, температура этого холодного пятна, WMAP Cold Spot, была на 0,00007 градуса ниже средней температуры космического фонового излучения.
Известие об этом открытии привлекло внимание астрономов к необычному объекту. Так, Лоуренс Рудник [Lawrence Rudnick] из Миннесотского университета, а также его коллеги Ши Браун и Лилия Уильямс решили обследовать этот участок небосвода в других волновых диапазонах.
Astronomers Lawrence Rudnick, Shea Brown, and Liliya Williams
made waves when they found a gigantic gaping hole in the Universe
В частности, они использовали результаты наблюдения Very Large Array (VLA) – системы из 27 радиотелескопов, сооруженных в штате Нью-Мексико. С 1993 по 1997 годы эти приборы просканировали 82% всего небесного свода в диапазоне частот 1,4 гигагерц. В каталоге, составленном по результатам описи, значилось свыше 1,8 миллиона отдельных объектов. По большей части это – квазары, галактики с активными ядрами и галактики, где протекают процессы образования новых звезд. Рудник и его коллеги убедились, что странное пятно в созвездии Эридана соответствует самому холодному участку Вселенной в этом обширном реестре. Интенсивность радиоизлучения, исходящего отсюда, значительно меньше, чем из соседних регионов.
Этот феномен Рудник объяснил тем, что здесь нет ни звезд, ни рассеянного в пространстве газа, ни даже темного вещества [«темной материи» – Ф.Д.] : «Астрономам трудно себе представить пустоту таких громадных размеров. Никто не ожидал, что в космосе можно найти нечто подобное. Происхождение этой дыры непонятно».
К такому же выводу пришли и некоторые другие исследовательские группы. Был проведен независимый анализ данных, собранных телескопами VLA, и он также подтвердил, что в центре созвездия Эридана интенсивность радиоизлучения резко снижается. Любые ошибки, в том числе и при обработке результатов, полученных зондом Уилкинсона [WMAP], исключены. На картах, составленных по результатам наблюдений зонда и опубликованных в 2006 и 2006 годах, это пятно вырисовывается еще более отчетливо, чем прежде.
Подобное открытие может повергнуть в кризис современную космологию. Ведь появление в первородном газе случайной флуктуации плотности такого масштаба кажется почти невероятным событием. Шанс, что такое могло случиться – один на миллиард или того меньше.