Нет никаких признаков
эффекта гравитационной
линзы (фокусировки)
в космическом
микроволновом
фоне
Рон Самек
Термином «гравитационная
линза» называют
гравитационно-оптический
эффект, при котором
фоновый объект
- например, удаленный
квазар - увеличивается,
деформируется
и становится ярче
на фоне галактики.
Это одно из следствий
общей теории относительности,
которое на сегодняшний
день очень хорошо
изучено и описано
в учебниках по
оптике. Объекты,
которые из-за
удаленности почти
не видны, «фокусируются»
концентрированной
материей и становятся
видимыми астроному
с Земли. Один из
наиболее интересных
фотоснимков эффекта
гравитационной
линзы - изображение
объекта Abell 2218 в HST-формате,
сделанное Эндрю
Фрачтером1 (Andrew
Fruchter) с коллегами
из Института космических
телескопов с помощью
камеры WFPC22 на космическом
телескопе Хаббл
(NASA) (см. иллюстрации).
На этом фотоснимке
видно, что кластер
галактик Abell 2218 искажает
и увеличивает
свет от галактик,
расположенных
позади него. Они
выглядят как кольцевые
дуги слабого света.
Этот кластер находится
на расстоянии
приблизительно
3 миллионов световых
лет. Abell 2218 служит линзой
для одного изсамых
далеких объектов,
открытых на сегодняшний
день, - галактики,
находящейся на
расстоянии 5,6 миллиардов
световых лет.
Ученые предполагают,
что самым удаленным
из известных источников
излучения в космосе
является так называемый
космический микроволновой
фон (КМФ). Предположительно
он сформировался,
когда фотоны высвободились
в результате большого
взрыва, и вселенная
стала «прозрачной».
Это произошло
при температуре
3000 К, при этом образовался
нормальный газообразный
водород - приблизительно
380 000 световых лет
спустя после большого
взрыва. Пространство
расширилось в
1000 раз, понизив видимую
температуру абсолютно
черного тела до
3 К, и сформировав,
таким образом,
фон, заполняющий
собой всю вселенную.
Фон дает почти
совершенно гладкий
спектр абсолютно
черного тела при
2,725 К с очень малыми
колебаниями на
уровне 70 уK. Эти «скачки»
кривой спектра
в КМФ, - вероятно,
так называемые
«семена», из которых
формируются галактики.
Почему спектральная
кривая такая гладкая?
Алан Гут (Alan Guth) решил
эту задачу, предположив,
что вселенная
первоначально
была очень малым
объектом, находящимся
в тепловом равновесии.
Ее «раздуло» за
10-35 - 10-24 секунд после
большого взрыва,
что во много раз
превышает скорость
света, а затем
уже начался процесс
обычного расширения.
Самые крупные
фоновые концентрации
материи во вселенной,
которые создают
наблюдаемый эффект
гравитационной
линзы, представляют
собой галактические
кластеры. Проведенный
недавно микроволновой
анизотропный
тест Вилкинсона
(WMAP- Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) позволил
представить КМФ
всего неба с достаточно
высоким разрешением.
Вероятно, кое-кто
ожидал увидеть
деформации из-за
эффекта гравитационной
линзы, вызванные
ближними галактическими
кластерами в КМФ
«акустических»
кривых. Однако,
Лью и Митас3 (Lieu
and Mitaz) в своей последней
статье математически
показали, что
ожидаемые в КМФ
деформации отсутствуют!
По словам Лью,
«мы не видим этих
флуктуаций. Скорее
всего, вообще
нет никакого фокусирующего
эффекта. Отсутствие
вариации - это
серьезная проблема»4.
Это мощный удар
по теории большого
взрыва, для которой
существование
КМФ является основным
доказательством
возникновения
вселенной.
Это может означать,
что КМФ вовсе
не «космическое
явление», а «локальный»
эффект, подобный
тем, о которых
писали Хойл и
Викрамасингх,
а также Харнетт5,6.
Они показали,
что однородная
облачная смесь
углеродно-силикатной
пыли и железистые
или углеродные
выбросы могли
бы привести к
такому же фоновому
излучению. Но
если КМФ - не общекосмическое
явление, то все
теории, созданные
в поддержку теории
большого взрыва
(например, инфляция),
разваливаются
на глазах.
Таким образом,
КМФ может и не
быть «отголоском»
большого взрыва.
Это скорее всего,
довольно однородный,
но загрязненный
«выброс» ближайшей
сверхновой звезды7.
Литература
- www-int.stsci.edu/~fruchter/, 9 May 2006.
- www.stsci.edu/instruments/wfpc2/wfpc2_top.html, 9 May 2006.
- Lieu, R. and Mitaz, J.P.D., On the absence of gravitational lensing of the cosmic
microwave background, Astrophysical Journal 628:583, 2005.
- UAH (the University of Alabama in Hunts-ville) News and Events, 8 February 2005,
<ur-net.uah.edu/news/read. asp?newsTD=572>.
- Hoyle, F. and Wickramasinghe, N.C., Metallic particles in astronomy, Astrophysics
and Space Science 147:245–256, 1988.
- Hartnett, J.G., CMB Conundrums, Journal of Creation 20(2):10–11,
2006.
- Однако, на мой
взгляд, трудно
представить себе,
какая естественная
причина могла
бы породить такой
гладкий спектр.
Подписи к иллюстрациям:
- Считается, что
кластер галактик
Abell 2218 искажает и увеличивает
свет от галактик,
расположенных
позади него.
Перевод Т. Дзедолик
под ред. А. Мусиной
3 сентября 2006 г.
|