Дослідники з університетів Бонна, Праги та Нанкіна встановили, що реліктове випромінювання Всесвіту може частково або повністю походити від ранніх еліптичних галактик, що ставить під сумнів стандартну модель космології.
Науковці з університетів Бонна, Праги та Нанкіна провели дослідження, результати якого можуть суттєво вплинути на наше розуміння ранньої історії Всесвіту. Їхня робота, опублікована в журналі Nuclear Physics B, ставить під сумнів усталені уявлення про природу космічного фонового випромінювання.
Згідно з сучасними космологічними уявленнями, Всесвіт з'явився близько 13,8 мільярда років тому в результаті Великого вибуху. Протягом перших 380 000 років після цього грандіозного моменту Всесвіт зазнав значного розширення та охолодження. У цей період електрони і протони зуміли об'єднатися, створюючи нейтральні атоми водню. Цей етап став вирішальним, адже Всесвіт став прозорим для світла — фотони більше не могли взаємодіяти з речовиною. Так утворилося космічне мікрохвильове фонове випромінювання, яке ми сьогодні здатні виявляти завдяки надчутливим телескопам.
Професор Павел Крупа з Інституту радіації та ядерної фізики Гельмгольца, що приєднаний до Боннського університету, спільно з докторкою Едою Джерго з Університету Нанкіна, зосередили свої зусилля на дослідженні еліптичних галактик. "Наші розрахунки свідчать про те, що це фонове випромінювання, можливо, зовсім не існує. Принаймні, ми переконані, що його інтенсивність була завищена", — коментує професор Крупа.
Науковці досліджували відстані між еліптичними галактиками в сучасному Всесвіті. З урахуванням швидкості розширення космосу та особливостей цієї групи галактик, їм вдалося встановити час їхнього виникнення. Виявилося, що еліптичні галактики стали першими, хто сформувався в ранньому етапі розвитку Всесвіту.
"Наші дослідження свідчать про те, що весь етап формування зайняв всього кілька сотень мільйонів років, що є відносно коротким терміном у космології," — наголошує доктор Джерго. У цей час ядерні реакції в щойно виниклих зірках були надзвичайно інтенсивними.
Розрахунки продемонстрували, що інтенсивність цього первісного зоряного випромінювання виявилася такою великою, що ми здатні виявляти його і в сучасну епоху. На думку дослідників, приблизно 1,4% космічного фону випромінювання насправді є наслідком формування еліптичних галактик, хоча насправді цей відсоток може бути значно більшим.
Це відкриття може мати значний вплив на стандартну космологічну модель. Раніше проведені дослідження показали, що фонове випромінювання не є абсолютно однорідним — його інтенсивність варіює в залежності від кута спостереження. Ці незначні коливання, які складають лише тисячні частки відсотка, раніше вважалися підтвердженням нерівномірного розподілу газу після Великого вибуху. Саме ця нерівномірність, як вважалося, сприяла формуванню галактик: області з більшою густиною служили центрами конденсації, де газ стискався під впливом власної гравітації, призводячи до виникнення зірок.
"Наші результати ставлять під сумнів стандартну космологічну модель", -- зауважив професор Крупа. "Можливо, нам доведеться переглянути деякі сторінки історії Всесвіту". Якщо еліптичні галактики, які також мають нерівномірний розподіл, дійсно відповідають за щонайменше 1,4% від загального зафіксованого випромінювання, це викликає сумніви в точності попередніх вимірювань і їх трактуванні.
Ця робота пропонує свіжі погляди на ранні етапи розвитку Всесвіту та процеси, що стоять за утворенням галактик. Вона також ілюструє, як новітні спостереження та математичні моделі можуть спонукати дослідників переосмислити навіть найбільш основоположні теорії космології.
#Університет #Прага #Телескоп #Всесвіт #Галактика #Атом #Газ #Швидкість #Бонн. #Протон #Водень #Великий вибух #Радіація #Космічний мікрохвильовий фон #Еліптична галактика #Космологія #Розширення Всесвіту #Стандартна модель #Фотон #Боннський університет #Ядерна фізика #Матерія #Радіоактивний розпад
