Темна енергія : як лауреати Нобеля з фізики відкрили щось незрозуміле

Головне у відкритті Перлмуттера і його колег – навіть не прискорене розширення Всесвіту , а « темна енергія » невідомої природи

Дослідники Сол Перлмуттер , Адам Райсс і Брайан Шмідт , які отримали у вівторок Нобелівську премію з фізики це представники двох груп , які працювали в одному і тому ж напрямку. Каліфорнійська група представлена ​​Солом Перлмуттером , гарвардська Брайаном Шмідтом і Адамом Райсса .

У чому суть їхньої роботи? Астрофізики вже давно розуміли , що такі яскраві події , як вибухи наднових , можна спостерігати в дуже далеких галактиках. Світло від цих вибухів може бути зафіксований детекторами , і отже , вони можуть бути використані для визначення відстаней до далеких галактик. Принцип вимірювання відстані заснований на тому факті , що чим далі джерело світла , тим менше світла потрапляє на детектор (його роль виконує так звана ПЗС- матриця) . 50 У космологічної теорії існують різні уявлення про те , як ведуть себе відстані по мірі того , як ми заглядаємо все далі і далі. Справа в тому , що в розширення Всесвіту відстані , очевидно , змінюються з часом. Закон розширення залежить від щільності речовини у Всесвіті , і цей зв’язок описується рівняннями Ейнштейна . У свій час Ейнштейн припустив , що , для того щоб Всесвіт була стаціонарною ( не розширявся і не стискалася ) , в рівняннях , що описують її стан , повинен існувати так званий лямбда- член , який врівноважує гравітацію . У відсутність такого доданка рівняння пророкують або розширення , або стиск Всесвіту.

Однак спочатку теоретично Фрідманом (на основі рівнянь Ейнштейна) , а потім вже шляхом спостережень Хабль було відкрито розширення Всесвіту (так зване Хабловского розширення Всесвіту) , суть якого в тому , що чим далі галактика , тим з більшою швидкістю вона тікає від нас. Це проявляється в тому , що чим далі галактика , яку ми спостерігаємо , тим більше червоним є її світіння ( взагалі зміщення в червону частину спектру говорить про те , що тіло віддаляється) . Після чого в 1930- х роках Ейнштейн сказав , що введення лямбда- члена , який робив Всесвіт нерухомою , було його найбільшою помилкою .

Можна сказати , що подія зараз ( точніше , в 1998 році , коли Перлмуттер , Райсс і Шмідт зробили своє відкриття ) це своєрідне воскресіння упущеного лямбда- члена , який був викреслений з пізніших рівнянь , так як розширення Всесвіту прекрасно описувалося і без цієї поправки . Тобто зараз ми фактично повернулися до того , що Ейнштейн ввів на початку минулого століття. Це так зване властивість розштовхування .

Нобелівські лауреати відкрили це властивість , коли займалися виміром відстаней до дуже далеких наднових . Коли вони отримали перші результати , вони їм спочатку навіть не повірили. Потрібна була величезна робота , щоб виключити роль різних помилок вимірювань. Але завдяки тому , що працювали дві незалежні групи , вони підтвердили результати один одного.

Основний результат їхніх досліджень в тому , що наднові на дуже великих відстанях начебто змінюються і стають менш потужними . Це як якщо б лампи вуличних ліхтарів ставали менш потужними із збільшенням відстані до них поруч з нами 100 -ватні , а далі 90 – , 80 – , 70 -ватні і т. д. Але такого не може бути . Тому автори досліджень допустили , що Всесвіт просто поводиться інакше і відстані до цих галактик значно більше , ніж передбачалося. Іншими словами , Всесвіт розширюється з прискоренням. І це прискорене розширення Всесвіту почалося приблизно 4-5 млрд років тому.

Що означає цей встановлений факт ? А те , що колишнє уявлення про Всесвіт , засноване на допущенні , що видимої речовини цілком достатньо , щоб пояснити все розмаїття оточуючого нас світу , виявилося неправильним . Насправді повинна існувати якась субстанція , яку зараз іменують темною енергією . Ця субстанція має властивість розштовхування простору , що робить розширення Всесвіту все більш прискореним . На відміну від звичайної речовини , темна енергія не має гравітацію , а навпаки , швидше антигравітацією . Їй властива сила розштовхування , а не тяжіння .

Ось в цьому і полягає суть відкриття : ми отримали непрямий доказ існування у Всесвіті темної енергії. В принципі я очікував , що коли-небудь за це відкриття присудять премію. І ось цей час настав. Відкриття дійсно дуже важливе . Проблема в тому , що відкрили ми щось , природу чого не можемо до кінця зрозуміти . Хоча те , що Всесвіт розширюється з прискоренням , вже непорушний факт.

Автор завідувач відділом нестаціонарних зірок і зоряної спектроскопії Інституту астрономії РАН

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.