Share 0
Share
A- A A+

Нет никаких признаков эффекта гравитационной линзы (фокусировки) в космическом микроволновом фоне

Рон Самек
Перевод Т. Дзедолик под ред. А. Мусиной

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.

Image by Andrew Fruchter (STScI) et al., WFPC2, HST, NASA 5642galaxy
Считается, что кластер галактик Abell 2218 искажает и увеличивает свет от галактик, расположенных позади него.

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

  1. www-int.stsci.edu/~fruchter/, 9 May 2006.
  2. www.stsci.edu/instruments/wfpc2/wfpc2_top.html, 9 May 2006.
  3. Lieu, R. and Mitaz, J.P.D., On the absence of gravitational lensing of the cosmic microwave background, Astrophysical Journal 628:583, 2005.
  4. UAH (the University of Alabama in Hunts-ville) News and Events, 8 February 2005, .
  5. Hoyle, F. and Wickramasinghe, N.C., Metallic particles in astronomy, Astrophysics and Space Science 147:245–256, 1988.
  6. Hartnett, J.G., CMB Conundrums, Journal of Creation (2):10–11, 2006.
  7. Однако, на мой взгляд, трудно представить себе, какая естественная причина могла бы породить такой гладкий спектр.

Give $5 for 5. Although this article may have only taken 5 minutes to read, it could have taken over 5 hours to write. Consider a $5 donation to support our ministry efforts. Support this site

Comments closed
Article closed for commenting.
Available only from day of publication.
Copied to clipboard
4921
Product added to cart.
Click store to checkout.
In your shopping cart

Remove All Products in Cart
Go to store and Checkout
Go to store
Total price does not include shipping costs. Prices subject to change in accordance with your country’s store.