Первый свет, заполнивший Вселенную, раскроет тайны космоса: каким образом

Астрономы используют реликтовое излучение, первый свет, заполнивший Вселенную, чтобы понять природу всех событий, которые помогли сформировать космос. Эрминия Калабрезе из Кардиффского университета, Великобритания, считает, что нужно уделять больше внимания изучению реликтового излучения, потому как оно может помочь разгадать все тайны Вселенной, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

По словам Калабрезе, реликтовое излучение присутствует во Вселенной в течение всей ее истории, оно появилось после Большого взрыва и несет в себе информацию о формировании первых звезд, галактик и всей структуры космоса.

Что такое реликтовое излучение?

Еще примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва Вселенная была очень темным местом являлась непрозрачной для света. Дело в том, что фотоны, частицы света, рассеивались, что препятствовало их перемещению по космосу. Реликтовое излучение – это самый первый свет, который появился после Большого взрыва, и он состоял из самых первых фотонов. Но эти фотоны оказались в ловушке взаимодействия со всем остальным веществом, а это означает, что любое явление взаимодействовало с этими фотонами. То есть этот свет "записывал" информацию о всех физических процессах в ранней Вселенной, объясняет Калабрезе.

Но первый свет не мог постоянно находится в этой ловушке. Вселенная расширилась и остыла достаточно, чтобы позволить электронам соединиться с протонами и образовать первые нейтральные атомы. Это известно, как период рекомбинации водорода. Изначально свет, составляющий реликтовое излучение, был невероятно горячим и энергичным, но по мере того, как Вселенная продолжала расширяться, он охлаждался и терял энергию, в результате чего частота этого излучения уменьшилась до микроволнового диапазона электромагнитного спектра.

Как ученые используют реликтовое излучение?

Поскольку рекомбинация водорода произошла во всей Вселенной одновременно, реликтовое излучение поступает к нам со всех сторон равномерно. Это означает, что оно выглядит одинаково во всех областях неба, которые ученые называют изотропными.

Это сходство даже на противоположных сторонах Вселенной в областях, которые в настоящее время не соприкасаются, является одним из ключевых доказательств того, что Вселенная когда-то существовала в горячем и плотном состоянии, а затем прошла период быстрого расширения. Но именно в областях, где возникают крошечные различия, ученые находят полезное для себя реликтовое излучение.

Внутри этого излучения есть небольшие отклонения от однородности, которое называются анизотропиями. Именно благодаря этим анизотропиям реликтовое излучение содержит информацию об эволюции Вселенной.

Мелкомасштабная анизотропия реликтового излучения представляет собой крошечные изменения плотности в ранней Вселенной, которые в конечном итоге привели к созданию галактик и скоплений галактик. Хотя они могут быть крошечными, без этих изменений не появилась бы структура Вселенной, которую мы видим сегодня, говорит Калабрезе.

"Сейчас мы работаем с тремя методами изучения реликтового излучения и у всех этих методов есть плюсы и минусы, но пока мы не получили полную информацию о природе реликтового излучения. Поэтому нужно обратить еще больше внимание на изучение этого явления, которое поможет понять из чего состоит темная материя, а также ответить на вопрос о том, как распределяется масса во Вселенной в огромных масштабах", — говорит Калабрезе.

Фокус уже писал о том, что новое исследование опровергает теорию о том, что Вселенная сначала расширялась, а затем сжималась, чтобы снова появиться в нынешнем виде.

Также Фокус писал о главных и не совсем известных фактах, которые касаются Большого взрыва. Например, первым эту теорию предложил католический священник, как бы это странно не звучало.