Михаил Корнеев Опубликована сегодня в 2:37 7 миллиардов лет назад Вселенная была горячей штучкой: как ученые измерили температуру реликтового излучения Когда учёные смотрят в глубины космоса, они фактически заглядывают в прошлое. Свет от далёких объектов путешествует миллиарды лет, прежде чем достичь наших телескопов. И чем дальше этот свет, тем древнее эпоха, которую мы видим. Команда исследователей из Университета Кэйо в Японии смогла с поразительной точностью измерить температуру Вселенной, существовавшей семь миллиардов лет назад, и тем самым проверила одно из ключевых предсказаний теории Большого взрыва. "Мы измерили температуру реликтового излучения — слабого послесвечения Большого взрыва — на расстоянии в семь миллиардов световых лет", — заявил руководитель исследования Татсуя Котани. Как удалось заглянуть в прошлое Обычно температура космоса сегодня определяется по микроволновому фоновому излучению — своеобразному "эху" Большого взрыва, которое пронизывает всё пространство и имеет температуру около 2,7 К (то есть на 2,7 градуса выше абсолютного нуля). Но японским учёным удалось измерить температуру не нынешнего, а древнего излучения, каким оно было миллиарды лет назад. Для этого команда использовала данные радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), расположенного в чилийской пустыне Атакама. Они проанализировали свет далёкого квазара — сверхяркого объекта, чьё излучение, проходя сквозь пространство, взаимодействовало с реликтовым фоном. Это взаимодействие оставило характерные следы в спектре, по которым и удалось вычислить температуру. Результат оказался таким: 5,13 К ± 0,06 К, что примерно вдвое выше современной температуры космоса. Это полностью согласуется с предсказаниями теории Большого взрыва, согласно которой Вселенная должна постепенно остывать по мере расширения. Сравнение температур Вселенной <1 млрд лет ~20-30 К Такое измерение впервые позволило "замкнуть" пропущенное звено между ранней и современной Вселенной, подтвердив, что процесс остывания идёт именно так, как предсказывала теория. Почему это открытие важно Измерение температуры реликтового излучения — не просто вопрос любопытства. Это один из фундаментальных тестов Стандартной модели космологии, которая описывает развитие Вселенной от момента Большого взрыва до наших дней. Согласно модели, плотность и температура космоса уменьшаются по мере расширения. Любое отклонение от этой закономерности могло бы указывать на наличие новой физики — например, на влияние неизвестных частиц или альтернативных форм энергии. Работа японских исследователей показала, что температура действительно уменьшается пропорционально расширению пространства. Тем самым они подтвердили, что известные нам физические законы действовали и миллиарды лет назад. Как учёные это сделали: пошагово Выбор объекта наблюдения. Учёные нашли квазар, находящийся примерно в семи миллиардах световых лет от Земли. Анализ спектра. Излучение квазара проходило через облака газа, взаимодействуя с микроволновым фоном. Выделение сигнала. С помощью ALMA исследователи измерили слабые спектральные линии, вызванные этим взаимодействием. Расчёт температуры. На основе интенсивности и формы линий вычислили температуру реликтового излучения. Сравнение с теорией. Полученные данные оказались в полном согласии с моделью расширяющейся Вселенной. Ошибка → Последствие → Альтернатива Ошибка: полагать, что температура космоса во времени не изменяется. Последствие: нарушение физической логики расширения Вселенной. Альтернатива: признавать, что космос постепенно остывает, а плотность энергии уменьшается. Ошибка: считать, что реликтовое излучение одинаково во всех точках. Последствие: игнорирование локальных флуктуаций, важных для формирования галактик. Альтернатива: учитывать неоднородности в космическом фоне, которые стали "зародышами" структуры Вселенной. Ошибка: ограничивать исследования только ближайшими эпохами. Последствие: пробел в понимании промежуточных стадий эволюции. Альтернатива: использовать далекие квазары как "временные машины" для изучения прошлого космоса. А что если… А что если со временем мы сможем измерить температуру космоса не только в прошлом, но и в будущем? Если Вселенная продолжит расширяться, то через триллионы лет её температура приблизится к абсолютному нулю. Всё вещество рассеется, звёзды погаснут, и останется лишь холодное море фотонов. Эти исследования позволяют заглянуть в то, каким будет наш космос в конце времён. Плюсы и минусы метода ALMA Плюсы Source: https://www.ecosever.ru/article/61999.html