4 февр. 2012 г.

Расширяя Вселенную, законы Хаббла.

  Пользуясь 10 дюймовым телескопом Хукера на горе Уилсон в 1924 году, Эдвин Хаббл показал, что неясные туманности, о которых велись споры несколько сотен лет, оказались галактиками подобной нашей. Он увеличил их приблизительное видимое количество на сотню миллиардов. Через несколько лет Хаббл показал, что галактики движутся независимо друг от друга, согласно определенной модели, описанной математической зависимостью. Сейчас она носит название закона Хаббла, следуя которому, чем дальше двигаются галактики, тем большую скорость они развивают. Именно закон Хаббла привел к выводу о теории большого взрыва 13,7 миллиарда лет назад.  Закон Хаббла, без обращений к теории относительности, также говорит о следующем: пространство расширяется само по себе, а вместе с ним движутся и галактики. Свет также подвергается изменению или, если быть точнее, смещается по спектру в сторону красного — отчего его энергия слабеет, таким образом охлаждая вселенную по мере ее расширения. Космическое расширение объясняет, как вселенная пришла к тому состоянию, которое мы можем наблюдать сегодня. Мы сможем представить вселенную, которая становится все более разреженной, горячей и предельно простой. В данном исследовании зарождения - изучим внутреннее строение природы, использовав достоинства ускорителя, более мощного, чем что-либо построенное на Земле — сам Большой Взрыв.
  Всматриваясь в космос с помощью телескопов, астрономы заглядывают в прошлое — и чем больше телескоп, тем оно глубже.  Свет от удаленных галактик показывает нам ранние эпохи, и количество этого света в приближении к красному свидетельствует о том, насколько «вырос» удаленный объект.  Самый большой рекорд по смещению в сторону красного, равный восьми, обозначает время, когда вселенная была в девять раз меньше нынешних ее размеров и возрастом всего в один миллион лет. Телескоп Хаббла и 10-метровые телескопы Кека позволяют наблюдать период через несколько миллиардов лет после Большого Взрыва, когда зародились галактики, подобные нашей. Свет из более ранних времен настолько смещен в спектре, что астрономы ищут его в инфракрасных и радиочастотах. Новые телескопы, такие как Космический Телескоп Джеймса Уэбба и Массив Большого Миллиметра из Атакамы (ALMA – Atacama Large Millimeter Array, сеть, состоящая из 64 радио-тарелок в северной части Чили) позволят нам посмотреть на рождение самых первых звезд и галактик.

  Компьютерные симуляторы говорят о том, что такие звезды и галактики могли зародиться, когда возраст вселенной составлял около 100 миллионов лет. До этого был период, называемый «темной эпохой», когда космос был абсолютно черным. Заполненный бессмысленной кашей, он на 83% состоял из темной материи, и на 17% - из водорода и гелия, который уменьшался по мере роста галактик. Материя была крайне непостоянной в плотности, и гравитация работала на ее выравнивание: более плотные области расширялись медленнее, чем менее плотные. За 100 миллионов лет самые плотные области перестали расширяться, и начали разрушаться. Подобные участки состояли из 100 миллионов солнечных масс каждая.Они были первыми гравитационносвязанными объектами во вселенной.  
  Темная материя была открыта благодаря ее массе, но она была не способна поглощать или сеять свет, о чем говорит ее название. Поэтому она оставалась в расширяющемся облаке. Газ из водорода и гелия, с другой стороны, производил свет, терял энергию и концентрировался в своих облаках. В конечном итоге он взрывался, образуя первые звезды. Такие звезды были намного более массивными, нежели сегодняшние — в сотни раз больше массы Солнца. Они проживали короткую жизнь, прежде чем взорваться и превратиться в первые тяжелые элементы. В течение последующего миллиарда лет сила гравитации скапливала эти облака массой в миллион Солнц в первые галактики.
 

Комментариев нет:

Отправить комментарий