С момента, когда человечество впервые осмотрелось в бескрайнем космосе, вопрос о происхождении Вселенной оставался величайшей загадкой. На протяжении десятилетий доминирующей теорией была инфляционная модель, предполагающая, что Вселенная пережила мгновенное и катастрофическое расширение в первые доли секунды после Большого взрыва. Однако эта парадигма, несмотря на свою популярность, содержала существенные слабости — она опиралась на гипотетические поля и частицы, которые никто никогда не наблюдал, а её предсказательная сила ограничивалась множеством свободных параметров, которые можно было подгонять под любые данные.
Теперь международная группа учёных под руководством Рауля Хименеса, исследователя ICREA из Института космических наук Барселонского университета, предложила радикально новый взгляд на рождение Вселенной. Их работа, опубликованная в Physical Review Research, бросает вызов традиционной космологии, предлагая модель, которая обходится без спекулятивных допущений и опирается лишь на фундаментальные принципы гравитации и квантовой механики.
Кризис инфляционной парадигмы.
Инфляционная теория, разработанная в 1980-х годах, долгое время считалась наиболее убедительным объяснением ранней Вселенной. Она объясняла, почему космос выглядит однородным в больших масштабах и почему в нем существуют флуктуации плотности, ставшие «семенами» галактик. Однако у этой модели есть серьёзный недостаток: она требует тонкой настройки множества параметров, что делает её скорее гибким инструментом для подгонки под наблюдения, чем строгой научной теорией.
Рауль Хименес и его коллеги из Барселонского и Падуанского университетов поставили перед собой амбициозную цель — найти альтернативу, которая не зависела бы от недоказанных гипотез. Их подход основан на идее, что ранняя Вселенная могла находиться в стабильном состоянии, известном как пространство Де Ситтера — решение уравнений Эйнштейна, описывающее Вселенную с положительной космологической постоянной (темной энергией).
Пространство Де Ситтера и квантовые флуктуации.
Вместо того чтобы постулировать экзотические механизмы вроде инфлатона (гипотетического поля, ответственного за инфляцию), учёные предположили, что Вселенная изначально находилась в состоянии, близком к пространству Де Ситтера. В таком сценарии квантовые флуктуации самого пространства-времени — гравитационные волны — могли стать источником неоднородностей, из которых впоследствии сформировались галактики и крупномасштабная структура космоса.
Этот подход исключает необходимость вводить дополнительные сущности, такие как инфляционные поля или неизвестные частицы. Вместо этого он опирается на уже известные физические законы: общую теорию относительности и квантовую механику.
Проверяемость и научная строгость?
Одним из ключевых достоинств новой модели является её предсказательная сила. В отличие от инфляционной теории, которая допускает множество вариантов, предложение Рауля Хименеса и его коллег даёт чёткие прогнозы, которые можно проверить с помощью будущих наблюдений. Например, детекторы гравитационных волн следующего поколения смогут изучить реликтовый фон этих колебаний пространства-времени (?), а данные о крупномасштабной структуре Вселенной помогут уточнить, действительно ли начальные неоднородности соответствуют предсказаниям модели.
«Мы не добавляем ничего лишнего, — подчёркивает Хименес. — Мы просто показываем, что гравитации и квантовой механики может быть достаточно, чтобы объяснить все, что мы видим».
Философские и научные последствия.
Если эта теория подтвердится, она совершит переворот в космологии, избавив науку от необходимости придумывать сложные и неочевидные механизмы вроде инфляции. Более того, она вернёт физику к её корням — поиску простых и элегантных решений, основанных на проверяемых принципах.
Но значение этой работы выходит за рамки чистой науки. Понимание того, как возникла Вселенная, не только удовлетворяет человеческое любопытство, но и помогает осмыслить наше место в космосе. Если окажется, что для рождения галактик, звёзд и планет достаточно лишь гравитации и квантовых флуктуаций, это станет свидетельством удивительной самодостаточности природы.
Будущие наблюдения, особенно в области гравитационно-волновой астрономии, станут решающим испытанием для этой модели. Если она выдержит проверку, это ознаменует начало новой эры в космологии — эры, где Вселенная объясняется не гипотетическими сущностями, а фундаментальными законами физики. И тогда, возможно, мы наконец приблизимся к разгадке величайшей тайны — тайны нашего собственного существования.
По материалам: https://ab-news.ru/novaya-teor...
В.К. Безусловно, то, что именуется "тёмной энергией" безусловно существует, которую в фильме "Иван Васильевич меняет профессию" Иван Васильевич назвал "животворящей силой" как аллегорию внутренней энергии бытия, но она никакая не тёмная, что нам природа постоянно и являет. Но с упрямством настаиваем на, придуманном нами, "большом взрыве", с которого якобы и начало всё быть.
Необычное мини-гало в скоплении галактик Abell 3558: новое открытие астрономов.
Во Вселенной, где гравитация диктует законы движения материи, скопления галактик остаются одними из самых впечатляющих структур. Эти гигантские космические «мегаполисы», содержащие тысячи галактик, горячий газ и тёмную материю, служат уникальными лабораториями для изучения эволюции Вселенной. Однако даже в таких хорошо изученных системах учёные продолжают находить удивительные явления, бросающие вызов нашим представлениям о космических процессах.
Составное изображение Abell 3558.
Одно из таких открытий было сделано в скоплении галактик Abell 3558 (A 3558). Международная группа астрономов под руководством Кигана Трехэвена из Университета Родса (Южная Африка) провела детальные радионаблюдения этого скопления и обнаружила необычное радиомини-гало — диффузное радиоизлучение, простирающееся на 1,8 миллиона световых лет. Это открытие, опубликованное на сервере препринтов arXiv, проливает новый свет на процессы, происходящие в ядрах галактических скоплений.
Скопление Abell 3558: космический гигант со сложной динамикой.
Abell 3558 — это массивное скопление с динамической массой около 1,48 квадриллиона масс Солнца и высокой рентгеновской светимостью (700 тредециллионов эрг/с). Его внутренняя среда отличается сложной структурой: здесь наблюдаются холодные фронты, турбулентные потоки и признаки прошлых слияний. Ранее в центре скопления уже было обнаружено крупномасштабное диффузное радиоизлучение, но его природа оставалась загадкой.
Чтобы разгадать эту тайну, астрономы использовали два мощных радиотелескопа: MeerKAT (Южная Африка) и усовершенствованный гигантский радиотелескоп метрового диапазона (uGMRT, Индия). Дополнительные данные были получены от ASKAP (Австралия), что позволило исследовать излучение в широком диапазоне частот — от 400 МГц до 1,4 ГГц.
Что удалось выяснить?
Анализ данных показал, что диффузное радиоизлучение в A 3558 имеет:
Мощность 68 зВт/Гц на частоте 1,4 ГГц — что указывает на значительную энергию, выделяемую в процессе.
Протяжённость до 1,8 миллиона световых лет — гораздо больше, чем считалось ранее.
Спектральный индекс 1,18, причём распределение спектра неоднородно: ближе к холодному фронту он более плоский (признак турбулентного ускорения), а в рентгеновской полости — более крутой.
Учёные пришли к выводу, что это излучение представляет собой радиомини-гало — компактную версию классического радиогало, которое обычно встречается в более спокойных скоплениях. Его необычная гребнеобразная структура, совпадающая с низкоэнтропийным газовым следом, указывает на то, что источником энергии может быть турбулентность, вызванная «плесками» газа (sloshing) или активностью центральной галактики.
Загадочные Мини-гало.
Мини-гало — редкие и загадочные объекты. В отличие от гигантских радиогало, которые возникают при масштабных слияниях скоплений, мини-гало, как правило, образуются в более спокойных системах с холодными ядрами. Их существование связывают с турбулентным повторным ускорением электронов в результате движения газа, а также с обратной связью от активного галактического ядра (АЯГ), которое может подпитывать радиоизлучение.
Открытие в A 3558 помогает лучше понять, как механизмы ускорения частиц работают в разных условиях. Кроме того, оно подтверждает, что даже в скоплениях со сложной динамикой могут формироваться мини-гало, что расширяет наши представления о космической магнитогидродинамике и эволюции скоплений.
Хотя природа мини-гало до конца не ясна, новые наблюдения с MeerKAT и uGMRT предоставляют ценные данные для моделей. В будущем более детальные исследования, включая поляриметрические измерения и симуляции, помогут раскрыть тайны этих загадочных структур. Abell 3558 продолжает оставаться одной из ключевых «космических лабораторий», где рождаются новые открытия.
По материалам: https://ab-news.ru/mini-galo-v...
В.К. Ну а движения газа и причины существования такого гало, что вполне естественно, я неоднократно описывал ранее, исходя из своей гипотезы эволюции галактик.
Оценил 1 человек
1 кармы