Сценарий для Вселенной
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Какова Вселенная? Как бы вы ответили на такой вопрос? Наверное, вспоминались бы еще школьные знания о том, что мир однороден во всех своих точках и направлениях. Это огромное пустое пространство, в котором рассеяны галактики. И расположены они хоть и очень далеко друг от друга, но все-таки более или менее равномерно: если вообразить сверхгигантский сачок размером в сотни миллионов световых лет и запустить его в разные области Вселенной, то попадаться в него будет примерно одинаковое число галактик, конечно, где-то побольше, где-то поменьше, но в среднем различия будут небольшими.
Можно привести и другие аргументы в пользу равномерности расположения галактик. Сейчас большинство физиков придерживается теории «большого взрыва» — это модель образования Вселенной, согласно которой около пятнадцати миллиардов лет назад все вещество было в очень горячем и сверхплотном состоянии, а потом стало расширяться. На ранней стадии не было ни галактик, ни звезд, а вещество представляло собой смесь водорода и гелия. Плотность его в разных точках пространства различалась очень мало, но постепенно под действием сил тяготения этот газ собирался в звезды, а те — в галактики. Потом образовывались скопления и сверхскопления галактик, но все они собирались из звезд, равномерно рассеянных в пространстве. Конечно, «сбор» звезд в галактику увеличивает их плотность именно в размерах галактики, но в больших масштабах равномерность распределения вещества во Вселенной сохраняется.
Подобная картина кажется довольно естественной, такого мнения придерживались многие ученые, поэтому недавнее сообщение американских астрономов о том, что обнаружена гигантская «дыра» во Вселенной, прозвучало сенсацией. Американские газеты пестрели заголовками: «Астрономы нашли небесную дыру», «Таинственная пустота», «Пустота там, где ее не должно быть». И действительно, в созвездии Волопас оказалось пустое, без галактик, пространство поперечником около трехсот миллионов световых лет, там могли бы разместиться почти две тысячи галактик среднего размера. Физики стали поговаривать о том, что стоит пересматривать традиционные представления о строении и возникновении Вселенной.
Но на самом деле ведь есть и иная теория образования галактик и Вселенной. Была теоретически предсказана возможность подобных «каверн» в распределении галактик. Затем была обнаружена первая каверна. Сейчас число их уже достигло десяти — в созвездиях Волосы Вероники, Геркулес, Рыбы и других.
Модель, разработанная учеными, также исходит из гипотезы «большого взрыва». Ее отличие от других моделей заключается в оценке масштабов флуктуаций плотности в начальном горячем газе. Специалисты полагают, что они были очень малыми по величине и плавными, длинноволновыми в пространстве. С течением времени под действием сил тяготения образовывалась структура, похожая на пемзу,— пористый материал. Газ стягивается к стенкам, а в пустотах даже звезды не успевали образовываться, потому что там оставалась слишком малая плотность газа. Сегодня все скопления галактик расположены в виде стенок «пемзы-вселенной». В таком «сценарии» образования Вселенной пустоты не только не являются сенсацией, но они просто необходимы.
Сейчас расчеты продолжаются. Критический момент, по которому можно будет выяснить, какая из теорий справедлива, заключается в проверке содержания пустот: если там нет элементов тяжелее гелия, то звезды не успели образоваться и верна «пористая» модель, но если они там есть — это подтверждает другую модель, и тогда непонятно будет, откуда берутся «каверны». Во всяком случае, необходимы более тщательные исследования именно пустот, до сих пор на них обращали мало внимания, потому что интересовались большими скоплениями звезд.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.