Всесвіт може бути вдвічі старшим, ніж ми думали
На думку фізика-теоретика Раджендри Гупти з Оттавського університету в Канаді, космологічній теорії, що відійшла у минуле, слід дати другий шанс пояснити аномалії в нашому Всесвіті.
Поєднавши існуючу теорію розширення Всесвіту з додатковим поясненням під назвою “гіпотеза втомленого світла”, Гупта виявив, що Великий вибух міг відбутися 26,7 мільярда років тому. Це вдвічі старше, ніж передбачають сучасні моделі.
Ці додаткові роки можуть пояснити, чому найвіддаленіші спостережувані галактики виглядають напрочуд зрілими для зоряних міст, які мали б існувати лише півмільярда років.
Оцінка віку Всесвіту не відрізняється від вгадування дня народження дитини на основі її зросту. Об’єкти вдалині – в усіх напрямках – виглядають трохи червонішими, ніж можна було б очікувати за їхніми характерними світловими патернами. Найвірогідніше пояснення полягає в тому, що простір розширюється, розтягуючи ці світлові хвилі в різні боки, наче розтягнута пружина.
Оскільки світлу потрібен час, щоб подорожувати, червоне світло – це старіше світло, яке пройшло більшу відстань. Працюючи в зворотному напрямку над цією оцінкою швидкості зростання, можна використати розширення, щоб визначити, коли Всесвіт був компактним об’ємом, що кипів концентрованою енергією.
Однак це була не єдина спроба пояснити, чому світло вдалині виглядає червонішим. У 1929 році швейцарський астроном Фріц Цвіккі припустив, що світло просто втрачає свою енергію на таких величезних ділянках простору. Менша енергія означає меншу частоту і більшу довжину хвиль, що зміщує спектр яскравих, віддалених об’єктів.
По суті, світло “втомилося”.
Хоча пізніше Цвіккі зробить знакове відкриття, яке відкриє велику таємницю темної матерії, його гіпотеза втомленого світла зіткнулася з надто великою кількістю проблем, щоб бути прийнятою, залишивши модель Всесвіту, що розширюється, в якості теорії вибору.
Як зазначає Гупта у своїй нещодавно опублікованій пропозиції, це не означає, що ці дві концепції є взаємовиключними. Їх поєднання може навіть допомогти з’ясувати, чому найдавнішим квазарам і галактикам мільярди років.
Це також може допомогти пояснити, чому вони виглядають меншими, ніж очікувалося, незважаючи на їхню розвинену масу.
Гібридна гіпотеза Гупти припускає, що Всесвіт насправді такий великий, як ми вважаємо, розширившись до своїх розмірів внаслідок Великого вибуху в минулому. Він починає з двох моделей розширення Всесвіту: одна заснована на стандартних припущеннях про рівномірність і пласкуватість космосу, а друга вводить деякі корективи, пов’язані з так званою константою зв’язку.
Константа зв’язку описує взаємодію сил між частинками, наприклад, як електромагнітні поля двох протонів, що перебувають у безпосередній близькості, впливають на поведінку один одного певним чином.
Усі сили мають константу зв’язку, яка не обов’язково є постійною, змінюючись залежно від енергії. Це залишає простір для того, щоб константа взаємодії могла змінюватися в достатній мірі, щоб впливати на поведінку світла. Якби ця константа змінювалась з часом, наші розрахунки віку Всесвіту могли б значно похибитись.
“Наша нещодавно розроблена модель розтягує час утворення галактик на кілька мільярдів років, що робить вік Всесвіту 26,7 мільярдів років, а не 13,7, як вважалося раніше”, – каже Гупта.
Однією з проблем теорії втомленого світла є те, що втрата енергії у світловій хвилі відповідає втраті імпульсу, що впливає на появу далеких об’єктів. Оскільки давні галактики виглядають надзвичайно крихітними, ця суперечність може стати причиною для перегляду гіпотези.
Як завжди, коли спостереження не зовсім відповідають очікуванням, вчені кидають на проблему всі ідеї, які тільки можуть прийти в голову, щоб побачити, що з них вийде. Деякі з них буденні, деякі химерні, а деякі відкопують трупи мертвих гіпотез, щоб перевірити, чи б’ється у них серце.
Яке б пояснення не залишилося в кінці кінців, воно майже напевно змінить наш погляд на наш Всесвіт та його сліпучий вміст, що розвивається.
Це дослідження було опубліковане в Щомісячнику Королівського астрономічного товариства.
