Перемешивать, но не взбалтывать. Астрофизики рассказали, как "приготовить" Вселенную

Если бы кто-то захотел "приготовить" свою Вселенную, ему бы понадобилось два основных ингредиента и один дополнительный, пишет астрофизик Пол Саттер из Института Флэтайрон в Нью-Йорке.

"Чтобы получить известный нам космос, вам нужно около 25% темной материи и 70% темной энергии. Темная материя – это некая форма материи, которая абсолютно невидима, чтобы это ни было, оно не взаимодействует со светом. Мы не знаем точно, из чего состоит темная материя, но знаем, что она существует благодаря ее гравитационному влияния на все вокруг", – отмечается Саттер в статье для Space.com.

Также помимо темной материи, понадобится большое количество темной энергии, которая еще более загадочна. Темная энергия – это обозначение, которое мы даем наблюдаемому ускоренному расширению Вселенной. Ученые подозревают, что темная материя имеет какое-то отношение к самому вакууму пространства-времени. Иными словами, если взять пустой ящик, лишенный всякой материи и излучения, он окажется полон темной энергии. Но помимо этой гипотезы, ученые находятся в тупике.

По словам Саттера, имея достаточно темной материи и темной энергии, можно воссоздать 95% содержимого Вселенной.

"Но, что на счет второстепенного ингредиента? Это обычная материя – то, что космологи называют "барионной" материей (состоящую из протонов и нейтронов). Она собирается в атомы и молекулы, людей и планеты, звезды и галактики. Все видимая материя Вселенной на самом деле незначительна. Но она действительно позволят видеть прекрасные огни в ночном небе, так что это приятный бонус", – говорит астрофизик.

Темная паутина

"Современная Вселенная – это немного нормальной материи, много темной материи и просто гигантский запас темной энергии. Темная энергия занята разрыванием вселенной по швам, но в остальном не участвует в повседневной космологической жизни", – отмечает Саттер.

Темная материя сливается в обширный и сложный, похожий на паутину узор, называемый "космической паутиной". Существуют гигантские шары темной материи в миллионы или более световых лет в поперечнике. Между этими шарами тянутся длинные нити темной материи. Есть необъятные пустыни – космические пустоты, в которых почти ничего нет. Но кроме того, что темная материя дает основу для структуры Вселенной, она больше нигде не используется.

Небольшое количество обычной материи заключено в этой вселенской паутине. Небольшие сгустки темной материи, называемые ореолами, могут содержать одну галактику. Гигантские шары вмещают множество галактик, то что ученые называют скоплением галактик. Тянущиеся нити паутины являются домом для цепочек галактик, плывущих сквозь световые годы.

Космическая паутина – это самый крупный узор, встречающийся в природе, заполняющий всю наблюдаемую Вселенную.

"Вы можете спросить, насколько велика эта наблюдаемая Вселенная? По текущим оценкам, диаметр составляет около 90 млрд световых лет, хотя истинный размер Вселенной, вероятно, намного больше", – пишет астрофизик.

Предыстория

Около 100 лет назад ученые сделали невероятное открытие: Вселенная расширяется. С каждым днем галактики удаляются друг от друга. Это означает, что Вселенная была другой в прошлом и сильно отличалась в самом начале своего существования.

Космологи могут повернуть время вспять до момента, когда все во Вселенной сжалось в очень крошечную точку. Так, 13,77 млрд лет назад вся наблюдаемая Вселенная была размером с персик и имела температуру более квадриллиона градусов.

"Как мы могли узнать что-то столь мощное о космосе, сидя здесь, на Земле? Мы можем говорит об этом, потому что у нас есть доказательства", – утверждает Саттер.

Например, ученые знают, что если в прошлом Вселенная была такой маленькой, а сейчас действительно необъятна, то в прошлом она должна была быть намного горячее (потому что все ее содержимое было втиснуто в гораздо меньший размер). На определенном этапе истории Вселенная должна была быть плазмой с маленькими электронами, оторванными от своих атомных домов.

"В какой-то критический момент Вселенная должна была стать достаточно большой и достаточно холодной, чтобы сформировались первые атомы, испуская при этом поток раскаленного добела излучения. Это излучение сохранилось до наших дней, которое сейчас пронизывает Вселенную менее интенсивным свечением микроволнового излучения", – поясняет астрофизик.

Телескопы на Земле могут улавливать это свечение, которое является по истине величайшим источником света во Вселенной. Это пережиток Большой взрыва. Кстати, за выброс этого излучения была ответственна обычная материя – второстепенный компонент космоса, который также важен.