Науковці вперше спостерігали, як ранній Всесвіт розвивається наче в надзвичайно уповільненому фільмі. Отримані результати підтверджують правоту Айнштайна щодо того, як ми маємо бачити Всесвіт, що розширюється. Результати дослідження опубліковано в Nature Astronomy.
Загальна теорія відносності Айнштайна вказує: ми маємо спостерігати, як далекий — і, отже, стародавній, — Всесвіт розвивається набагато повільніше, ніж нині. Однак зазирнути так далеко в минуле виявилося непросто. Тепер науковці це зробили, використавши як «годинник» квазари.
«Озираючись в ті часи, коли Всесвіту було трохи більше мільярда років, ми бачимо, що час плине вп’ятеро повільніше», — сказав головний автор дослідження, професор Ґерайнт Льюїс (Geraint Lewis) з Сіднейського інституту астрономії Школи фізики при Сіднейському університеті.
Квазари—«годинники» показують, що незабаром після Великого Вибуху Всесвіт був уп’ятеро повільнішим. «Якби ви були там, у тому новонародженому Всесвіті, то одна секунда здавалася б вам однією секундою, але з нашої позиції, коли відтоді минуло понад 12 мільярдів років, цей ранній час, здається, повільним».
Професор Льюїс і його співробітник, доктор Брендон Брюер (Brendon Brewer) з Оклендського університету, використали дані спостережень майже 200 квазарів — надактивних надмасивних чорних дір у центрах ранніх галактик — щоб проаналізувати це сповільнення часу.
«Завдяки Айнштайну ми знаємо: час і простір взаємопов’язані, а також те, що від моменту Великого Вибуху Всесвіт розширюється», — сказав професор Льюїс. «Це розширення простору означає, що ранній Всесвіт в наших спостереженнях має бути набагато повільнішим, ніж плине час нині. У нашому дослідженні ми виявили цей ефект в епоху, коли після Великого Вибуху минуло приблизно мільярд років»
Раніше астрономи підтвердили цей уповільнений розвиток Всесвіту до епохи, що відповідає приблизно половині віку Всесвіту, використовуючи наднові — масивні зорі, що спалахують, — як «стандартний годинник». Але хоча наднові дуже яскраві, їх важко спостерігати на величезних відстанях, щоб заглянути в ранній Всесвіт.
Зі спостережень квазарів цей часовий горизонт було відсунуто лише до десятої частини віку Всесвіту й здобуто підтвердження, що Всесвіт, схоже, прискорюється в міру старіння.
Професор Льюїс сказав: «Там, де наднові мають вигляд як один спалах світла, що полегшує їх вивчення, квазари складніші, бо схожі на феєрверк. Ми розгадали цей феєрверк, показавши, що квазари також можна використовувати як стандартні позначки часу для раннього Всесвіту».
«Завдяки новим даним і аналізу ми змогли виявити невловиме «цокання» квазарів, і вони поводяться так, як передбачає теорія відносності Айнштайна», — сказав він.
Професор Ґерайнт Льюїс із Сіднейського інституту астрономії у Школі фізики Сіднейського університету. Авторські права на зображення: Сіднейський університет. Фото з сайту https://phys.org.
Професор Льюїс працював з фахівцем із астростатистики доктором Брюером, щоб вивчити особливості 190 квазарів, які астрономи спостерігали протягом двох десятиліть. Об’єднавши спостереження, зроблені в різних кольорах (або довжинах хвиль) — зелене світло, червоне світло та інфрачервоне світло — вони змогли стандартизувати «цокання» кожного квазара. Застосувавши байєсівський аналіз, вони виявили, що розширення Всесвіту позначається на цоканні кожного квазара.
«Завдяки цим дивовижним даним ми змогли відобразити хід годинника квазара, виявивши вплив розширення простору», — сказав професор Льюїс.
Ці результати — ще одне підтвердження картини Всесвіту, яку описує теорія Айнштайна. Натомість вони розширюють результати попередніх досліджень, які не змогли ідентифікувати уповільнення часу віддалених квазарів.
«Ці попередні дослідження змусили окремих науковців поставити під сумнів висновки про те, чи є квазари справді космологічними об’єктами і, навіть, чи ідея розширення простору є правильною», — сказав професор Льюїс.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Іван Крячко
