древняя вселенная

«James Webb» открыл вторую по удаленности от нас галактику среди всех известных Увидеть столь древний объект помог эффект гравитационного линзирования. Космический телескоп «James Webb» открыл вторую по удаленности от нас галактику среди всех когда-либо наблюдавшихся. Она обнаружена на снимке области гигантского скопления Пандора и, по оценкам астрономов, уже существовала спустя всего 330 миллионов лет после Большого взрыва. Результаты исследования представлены в журнале The Astrophysical Journal Letters. «О ранней Вселенной известно очень мало, и единственный способ узнать о том времени и проверить наши теории – изучить самые далекие галактики. До нашего открытия было известно только три подтвержденные галактики, расположенные на столь экстремальном расстоянии. Теперь их пять, мы добавили в коллекцию вторую и четвертую по удаленности от Земли», – рассказывают авторы исследования. Свет от галактик, получивших обозначение UNCOVER z-13 и UNCOVER z-12, путешествовал до Земли примерно 13,4 миллиарда лет. Однако, по расчетам астрономов, сегодня из-за расширения Вселенной они удалены от нас на расстояние около 33 миллиардов световых лет. «Эти ранние галактики подобны маякам, свет которых пробивается сквозь очень разреженный газообразный водород, заполняющий раннюю Вселенную. Открытие таких объектов является важнейшим для понимания того, как появились первые галактики», – заключили авторы исследования.

Физик увеличил возраст Вселенной вдвое

С новым днём, пидоры!

Согласно новому исследованию канадского физика, возраст Вселенной может достигать 26,7 миллиарда лет. Эта гипотеза бросает вызов доминирующей космологической модели и весьма сложно доказуема, но при этом может ответить на некоторые проблемные вопросы ранней Вселенной.

Эволюция Вселенной, начиная с Большого Взрыва слева, за которым следует появление Космического Микроволнового Фона. Формирование первых звезд завершает космические темные века, за которыми следует образование галактик

В течение многих лет астрофизики рассчитывали возраст нашей Вселенной, измеряя время, прошедшее с момента Большого взрыва, и изучая самые старые звезды на основе красного смещения света, исходящего от далеких галактик. Делали это так: все сверхновые типа Ia (надежно опознаваемые по спектру) имеют близкую энергию вспышки, однако их наблюдаемая яркость разная, поскольку они находятся на разном расстоянии от Земли. Сравнивая яркость этих «стандартных свечей космологии», можно понять, насколько удалены от нас те галактики, в которые входят эти сверхновые.

Затем астрономы обнаружили, что объекты, которые таким методом определены как далекие, выглядят очень красными в сравнении со сходными объектами, определенными как близкие (космологическое красное смещение). Чтобы объяснить эту странность, сначала предложили модель «утомленного света» — что фотоны с расстоянием теряют энергию, отчего становятся более «красными» (то есть более длинноволновыми). Это объяснение не работало по целому ряду причин, включая, например, ту, что вспышки сверхновых в далеких областях Вселенной длятся, на взгляд астрономов, дольше, чем в близких.

Поэтому вместо гипотезы «утомленного света» увеличение красного смещения с расстоянием объяснили общей теорией относительности. Согласно ей красное смещение — нормальный исход для фотона, летящего через пространство-время, которое расширяется. Это объясняло и то, почему вспышки сверхновых в ранней Вселенной шли дольше, чем в ближней: из-за растягивания фотонов от далеких сверхновых астрономы наблюдали кажущееся замедление времени для событий в ранней Вселенной. По расчетам в рамках этого подхода, наблюдаемое красное смещение от далеких галактик дает четко определенную скорость их удаления друг от друга за счет расширения Вселенной — примерно 70 километров в секунду на мегапарсек. Если поделить расстояние между далекими галактиками и нами на эту величину, получается 13,8 миллиарда лет — выходит, Большой взрыв, породивший нынешнюю Вселенную, случился именно тогда.

Сложности с возрастом

Однако в последний десяток лет начали накапливаться слабо совместимые с классической моделью развития Вселенной данные. Существуют некоторые очень древние звезды, такие как Мафусаил (HD 140283) и другие, которые должны были сформироваться 13,5 миллиарда лет назад. Между тем до сих пор считалось, что между Большим взрывом и образованием первых звезд должны были пройти многие сотни миллионов лет. Также ученые обнаружили некоторые галактики из ранней Вселенной, находящиеся на продвинутой стадии космической эволюции: хотя они видны нам такими, какими были лишь через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, они содержат относительно богатые тяжелыми элементами звезды, для формирования которых требуется большое время звездной эволюции.

Чтобы разрешить это противоречие, профессор Раджендра Гупта (Rajendra Gupta) из Оттавского университета (Канада) предложил объединить гипотезу «усталого света» с объяснением красного смещения через расширение Вселенной в рамках теории относительности. Работу на эту тему ученый опубликовал в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

По мнению астрофизика, в сочетании с моделью усталого света обретают смысл и гипотезы о том, что фундаментальные физические константы, управляющие взаимодействием между частицами, могут меняться со временем. Включая те константы, на основании которых вычисляются космологическое красное смещение и возраст Вселенной.

Если константы действительно меняются таким образом, то временные рамки формирования ранних галактик, наблюдаемых на больших красных смещениях, могут быть увеличены с нескольких сотен миллионов лет до нескольких миллиардов лет. Это дает больше времени на развитие галактик и появление старых звезд в ранней Вселенной. В итоге Гупта предположил, что вероятный возраст Вселенной — 26,7 миллиарда лет, то есть примерно вдвое больше современных оценок.

Новые ответы, новые вопросы

В своем подходе Гупта пытается убрать противоречия между наблюдаемым в рамках теории относительности небольшим возрастом Вселенной (13,8 миллиарда лет) и очень зрелыми галактиками, которые астрономы открыли в последний десяток лет. Скажем, галактике HD1 — 13,463 миллиарда лет, она образовалась лишь через 324 миллиона лет после Большого взрыва. При этом она еще очень яркая, на уровне многих современных галактик. Современная мейнстримная космология не может объяснить, как за такое короткое время могло появиться достаточное количество звезд, нужное для образования яркой галактики. Неудивительно, что на этом фоне Гупта обратился к гипотезе конца 1920-х об утомленном свете.

Однако его работа, во-первых, объяснила далеко не все слабые места «утомленного света». Например, если бы фотоны «утомлялись» с расстоянием, то спектр реликтового излучения (от момента Большого взрыва) выглядел бы совсем не так, как сейчас. Теоретически, произвольно меняя физические константы (исходя из предположения Гупты, что они меняются со временем), можно попробовать объяснить и это, но тут наступает «во-вторых».

Второй слабостью подхода Гупты следует назвать то, что его крайне сложно проверить, если это вообще возможно. Если мы будем исходить из того, что физические константы в ранней Вселенной менялись, можно объяснить почти любые наблюдения из нее. Но подтвердить, менялись ли они описанным образом, мы не можем, поскольку эксперименты в ранней Вселенной недоступны. Следовательно, гипотеза Гупты слабо проверяема, что ставит ее на грань ненаучности.

Альтернативные мнения

Есть и другие попытки объяснить существование очень зрелых галактик в очень ранней Вселенной — на основе одной только теории относительности и без привлечения экзотических гипотез типа «утомленного света» или изменяющихся со временем физических констант. По мнению сторонников этой точки зрения, наша Вселенная — циклическая, претерпевающая сжатия с последующим расширением.

При этом из одного цикла Вселенной в другой переходит значительная популяция «реликтовых» черных дыр, служащих «семенами» для быстрого формирования галактик и такого же быстрого начала звездообразования в них. Наиболее полная на сегодня теория из такого ряда изложена в вышедшей в 2023 году книге физика Николая Горькавого «Осциллирующая Вселенная». В рамках нее возраст Вселенной тоже превышает 13,8 миллиарда лет (столько прошло лишь с последнего Большого взрыва), но уже не вдвое, а в огромное количество раз.

Статья спизжена отсюда

Вселенная, возможно, конечна.

"Логарифмическая карта всей наблюдаемой Вселенной"

Души и лица древних римлян

Взгляните. Это - великий фараон Хафра, строитель второй по величине пирамиды Египта. Его лицо - воплощение молодости, божественной безмятежности и спокойствия. Жизненные невзгоды никак не отражаются на лице сына бога Гора. Он не смотрит на вас, он, со снисходительной улыбкой, устремляет свой возор в вечность, куда-то вдаль. Оно и понятно. Так должно быть. Таков должен быть образ Великого Царя Верхнего и Нижнего Египта. 

А вот Перикл - великий стратег Афин V в.до н.э. Черты его лица безупречно симметричны. Лицо молодо, точнее, без возраста, веки слегка приопущены, выражая, таким образом, и усталость, и задумчивость. Но попробуйте "прочитать" биографию этого человека на его лице. Ее нет. Жизнь Перикла - сложная, бурная - никак не отпечаталась на этом мраморном лице. Это тоже понятно. Как верили древние греки, в красивом теле - красивый дух, тело является  отражением души. Физические недостатки - это отражение душевных изъянов. У стратега Афин таковых быть не может или не должно быть. Поэтому на нас смотрит лицо без времени и без биографии, что роднит образ Перикла с образом Хафры, жившего почти за 20 столетий до него.

Александр Великий.

Покоритель Персии, завоеватель половины мира. Его образ навсегда остался образом юноши. Со всех его изображений на нас смотрит молодой полубог, сын Зевса. Мы не увидим в этом лице буйный, необузданный нрав царя Македонии. Это тоже лицо из вечности.

А это кто? Булочник? Пенсионер? Кулачный боец? Цепкий бизнесмен, который своего не упустит? Мафиози?

Нет. Это Божественный Тит Флавий Веспасиан, римский император I в.н.э., автор бессмертного афоризма "деньги не пахнут". Контраст с предыдущими бесстрастными ликами поразителен. Сжатые губы, складки у переносицы, мощный подбородок, полнота. Этого человека я мог бы встретить где-то на улице. Где его божественность? Где разговор с Вечностью и Богами?

Эта особенность древнеримской портретной скульптуры неизменно поражает меня. Римляне, кажется, единственные из народов древнего мира, относились к изображению земных людей с предельным реализмом и психологизмом. Римский скульптор безжалостен по отношению к своему заказчику, и неважно, император это или простой человек. Скульптор не просто перенесет на камень лицо человека с фотографической точностью, он еще постарается передать характер этого человека. Такое ощущение, что римляне где-то до II в.н.э. вообще не могли как следует идеализировать человека. Вот, например, попытались того же Веспасиана изобразить в образе Юпитера. Получилось черти что. Небожественный лик небожественно непропорционально водружен на тело, словно украденное из греческого храма.

Впрочем, подобная карикатурность в данном случае подходит Веспасиану, который, будучи смертельно больным, пошутил: "Кажется, я становлюсь богом" (императоров в Риме обожествляли).

Взгляните в эти лица - это же фактически фотографии. Живые лица не полубогов, не властелинов мира с тщательно отретушированными лицами и заглаженными морщинами - а простых людей, которые по каким-то причинам дорвались до власти. Никакого ботокса. Никакого фотошопа - биография и характер отражен на лицах.

Этот одутловатый человек со слегка глуповатым и совершенно невоинственным выражением лица - Помпей Великий, главный противник Юлия Цезаря. У меня есть неуловимое ощущение, что где-то я этого человека видел - в наше время. Нельзя было придать этому простоватому образу что-нибудь героическое? Ну, там, суровое непреклонное выражение лица, например?

Нельзя.

А это сам Юлий Цезарь.

Правда, морщины ему слегка уже подгладили (отчасти потому, что в бронзе складки лица передать труднее), но... Он тоже далек отполубога.

Нерон, император.

Необузданный правитель с явно истерическими чертами характера и демонстративным поведением, читавший гомеровские строки "будет некогда день, и погибнет священная Троя, с нею погибнет Приам, и народ копьеносца Приама!", гляда на зарево чудовищного пожара, пожиравшего Рим.

Каракалла, император.

Убил брата-соправителя, уничтожил множество сенаторов, которых заподозрил в симпатиях к своему брату, убил свою жену Плавтиллу, дочь самого Марка Аврелия. Убит 8 апреля 217 года.

Максимин Фракиец, император.

"Максимин хотел, чтобы везде царила железная дисциплина; сообразуясь с ней, он желал исправлять также и гражданские порядки, а это не к лицу императору... Он был убежден в том, что власть нельзя удержать иначе, как жестокостью. Вместе с тем он опасался, как бы вследствие его низкого, варваского происхождения его не стала презирать знать... Для того, чтобы скрыть свою незнатность, он приказал уничтожить всех, что знал об этом" (древнеримский историк  Юлий Капитолин).

Убит в 238 году вместе с сыном-соправителем.

Это не Харрисон Форд, хотя сходство - просто потрясающее.

Филипп Араб. Один из многочисленных императоров середины III в.н.э., когда шла яростная борьба за власть, чуть не уничтожившая империю. Взял власть в 244 году, и правил в непрерывной борьбе и в нерпрерывном страхе за свою жизнь - от ножа убийцы, на поле сражения. Убит в 249 году вместе с сыном-соправителем, в сражении под Вероной собственным же полководцем.

Пертинакс, император.

Взял власть после убийства Коммода, сына Марка Аврелия, в 193 году. Обуздал преторианцев - императорскую гвардию - запретив им заниматься грабежом и разбоем. Был убит преторианцами в том же 193 году.

Впрочем, что только про императоров... Взгляните в другие, не императорские, лица. 

Источник: https://tumbalele.livejournal.com/27926.html

Памятка из 2000го

Насколько велика Вселенная, и что находится за границей того, что мы можем наблюдать.

Для начала:

1. Никто не знает и, вполне возможно, никогда не узнает реальный размер Вселенной.

2. Если Вселенная бесконечная и при этом плоская, мы так же об этом никогда не сможем узнать, только предполагать.

3. Вселенная может быть очень большой, но все же не бесконечной. Под "очень большой" я имею в виду такие числа, которыми никто никогда в повседневной (да и вне повседневной) жизни не оперирует, они появляются только когда кто-то решает их просто придумать. Типа миллион в степени миллион в степени миллион... и так миллион раз. Или то же самое с миллиардом. Или на что там у вас хватит фантазии. И в этом случае мы тоже вряд ли сможем когда-либо оценить ее реальный размер.

4. Что же мы можем узнать? Мы можем оценить нижнюю границу реального размера Вселенной, насколько это позволяют нам наши измерительные приборы, наш математический аппарат и знание о законах мироздания вообще.

Когда речь заходит о размере Вселенной, первое число, с которым сталкивается большинство - это 13,8 миллиардов световых лет. Лично я узнал в первый раз именно его. Что это за расстояние? Нет, это даже не радиус наблюдаемой части Вселенной. Это максимальное расстояние, с которого до нас успел дойти свет за время жизни Вселенной - 13,8 млрд. лет. На самом деле, оно даже немного меньше, т. к. первые тысячелетия Вселенная была непрозрачной для излучения. Самый далекий "объект", от которого до нас долетают фотоны - это Поверхность последнего рассеяния. Реликтовое микроволновое излучение.

Реальное же расстояние до самых далеких объектов, которые мы можем наблюдать, за время жизни Вселенной успело увеличиться почти втрое - до 46 млрд. св. лет. Пока свет от них летел к нам, они удалялись от нас за счет расширения пространства со все увеличивающейся скоростью. Итак, диаметр Метагалактики примерно 93 млрд. св. лет или 1 000 000 000 000 000 000 000 (секстиллион) километров. Я чуток округлил, чтоб не выписывать все эти цифры.

Число колоссальное, но оно даже не является известной нижней границей оценки полного размера Вселенной.

Дальнейшие оценки делаются на основе таких данных наблюдательной космологии, как карта реликтового излучения. Она позволюяет оценить кривизну пространства наблюдаемой Вселенной. Кривина описывается параметром Ω . Если он меньше нуля, то геометрия вселенной имеет сферическую форму.

Тут надо сделать отступление, чтобы пояснить, что это значит.

По аналогии с поверхностью Земного шара, если долго идти в одном направлении, в итоге вернешься туда, откуда начал - если бы везде на твоем пути была суша. Хотя из-за его размеров ты не замечаешь кривизны и поверхность тебе кажется плоской. Точно так же со Вселенной, только она закруглена в четвертом измерении, - если бы можно было со сверхсветовой скоростью лететь в такой Вселенной по прямой, не перемещаясь при этом в прошлое и не упираясь ни в какие другие парадоксы, в итоге мы бы вернулись в исходную точку.

Если параметр Ω равен нулю, то Вселенная плоская и если он больше нуля, то Вселенная имеет гиперболическую форму. В обоих последних случаях Вселенная бесконечна.

Чем точнее мы можем оценить параметр Ω, тем точнее можем установить нижний предел размера вселенной. По одной из последних оценок он лежит в интервале (-0,0125; +0,0009) со средним значением -0,0057.

Это дает минимальный размер Вселенной примерно в 250 диаметров Метагалактики - 25*10^22километров.

Пожалуй, это наиболее достоверная оценка, т. к. основывается на наблюдениях. Остальные оценки прибегают к предположениям и спекуляциям. Например, по одной из них, оценивающей скорость расширения Вселенной в первые моменты ее жизни, реальный размер Вселенной как минимум в 10^23 раз больше наблюдаемой ее части или единица с 44 нулями километров.

Что же лежит за границей наблюдаемой Вселенной? Да почти все то же самое - те же звезды, планеты, газопылевые туманности и прочие знакомые нам космические объекты. А иногда и буквально то же самое. Наверное. Космолог Макс Тегмарк предполагает, что (при условии, что Вселенная достаточно велика) ближайший идентичный вам двойник находится от вас в среднем на расстоянии 10^10^29 метров. А ближай объем Вселенной полностью идентичный нашей Метагалактике (которая 93 млрд. св. лет диаметром) - на расстоянии 10^10^118 метров. А еще дальше все это снова должно повторяться. Это все верхние границы оценки, полученные с помощью банальной комбинаторики и не учитывающие общность законов по которым формируются галактики, звезды, планеты и жизнь на них. Т. е. реальное расстояние до наших двойников несколько меньше. Всё, что находится за пределами нашей Метагалактики, Тегмарк называет параллельными Вселенными. А структуру, объединяющую их - Сверхвселенной.

зы На картинках тот, кто их переводил, напутал с числами. Цифра 3 в расстояниях - это на самом деле знак умножения.

А где-то еще дальше - намного дальше даже в сравнении с этими, более, чем астрономическими, числами, существуют Вселенные с иными физическими константами или даже с иным числом измерений. Они отделены от нас пустым, расширяющимся пространством. Эти отделенные друг от друга области пространства зародились в самые первые мгновения инфляции - ускоренного расширения Вселенной в первые мгновения ее существования - за счет флуктуаций первоначального инфлатонного поля, ответственного за ее расширение.

Использованы материалы статьи: http://www.modcos.com/articles.php?id=40 в которой есть еще много инфы о параллельных Вселенных. А так же статьи из вики и некоторые исследования о размерах Вселенной, в той мере, которой я смог их понять.