Звук большого взрыва. Хо’олеилана
Сегодня хочу рассказать вам о новости, которые мне лично кажутся относящимися к разряду Breaking News, но мировые газеты, почему-то, не пишут о нём, так как, мне казалось бы, надо о нём писать.
Привет, Кирилл Маслеников, Пулковский астроном, по-прежнему ведущий научно-популярного канала. И начнём издалека.
Галактики. Вы все знаете, что нас окружают, они по всему небу. Все вы видели знаменитое глубокое поле Хаббла, которое занимает на небе участок, как игольное ушко на вытянутой руке. Но там напихали ушки, покрывают всё наше огромное небо, и в каждом из них такая гигантская картина. То есть, невероятная пропасть галактик.
И, конечно, нам интересно знать, как они распределены в пространстве, образуют структуру, если вообще образуют, или они просто там наброс, как попало, и совершенно неважно как. Конечно, люди этим занимаются. И вы понимаете сами, что заниматься этим можно только если знать, как уметь до них определять расстояние. Это страшно трудная задача, вообще, потому что это просто какие-то исключительно малые незаметные кусочки света в небе, очень слабые. Пойди, узнай, сколько до них миллиардов световых лет.
И те, кто смотрит наш канал, понимают в этом деле и знают, что есть знаменитый метод стандартных свечей — сверхновые первого типа, которые все имеют одну и ту же яркость. И таким способом мы, конечно, можем определять расстояние до галактик.
Но ведь, слушайте, сверхновая первого типа в каждой отдельной галактике, отдельно взятой, может вспыхнуть раз там в 100 лет, раз в 200 лет. У нас вот, наверное, уже лет 400 как не вспыхивали сверхновые в нашем Млечном Пути. Что ждать 300 лет, пока в каждой галактике вспыхнут? Конечно, у нас нет такой возможности.
Хорошо, конечно, но пока не получается. Поэтому есть другие способы. И вот один из них, тут уже может быть не все это знают наши зрители, — это знаменитое соотношение Талли-Фишера. В семидесятых годах, молодой тогда астроном Ричард БН Талли, австралиец и американец одновременно, и следовательно, абсолютный блеск галактики со скоростью её вращения — вообще, это довольно загадочная вещь.
Тем не менее, он выяснил, что пропорционально четвёртой степени скорости вращения масса галактики. Это знаменитая зависимость Талли-Фишера. Скорость вращения легко определяется по ширине спектральных линий, по уширению, скажем, водородных радиолиний.
Таким образом, поскольку это можно наблюдать в любое время и не надо ждать никакой вспышки, мы можем видеть F линий. Значит, мы оцениваем массу и блеск галактики, сравниваем с видимым блеском и определяем, ну, конечно, с какой-то ошибкой, но довольно точно определяем расстояние.
Зависимость Талли-Фишера очень долго считалась таинственной. Не трудно было объяснить, как это получается, потому что вообще-то из закона Ньютона она не вытекает. И даже пришлось создать специальную новую теорию тяготения. Есть такой в Израиле знаменитый Монт, с которым сейчас, в общем, идёт война на физическом фронте, потому что никто не признаёт эту теорию, теорию Эйнштейна. Специально, отчасти он построил эту теорию, чтобы описать зависимость Сталина-Фишера.
Вот совсем недавно Николай Ниви Гаркавый непринуждённо объяснил зависимость Фишера образованием галактик на базе акционного диска. Но это отдельный ролик, мы его снимем как-нибудь отдельно. Вернёмся к нашим баранам.
В результате применения зависимости Талли-Фишера можно теперь составлять пространственные трёхмерные карты галактик и видеть структуры этого дела. И вот этот самый Талли, хотел сказать старичок Талли, но я не могу так его фамильярно называть, поскольку это действующий знаменитый и до сих пор активно работающий учёный, хотя ему уже 80 лет, он как раз занимается вот этой проблемой.
Между прочим, именно он открыл Кею. Знаете, это такое сверхскопление галактик, в котором находится и наш Млечный Путь, и наша местная группа. Так вот работа, о которой я хочу сейчас рассказать, это именно работа восьмидесятилетнего Талли с сотрудниками, который сделал, по-моему, сногсшибательное положение и скорости примерно 6 сясь галактик.
Структура в космосе — это гигантская сфера. Вы сейчас видите её у себя на экранах. Больше по размеру, чем любое до сих пор известное скопление и сверхскопление галактик, эта сфера диаметром примерно в миллиард световых лет. Таких образований пока мы не знали. Внутри находится сверхскопление Волопаса, знаменитое. Туда же входит и Великая стена Слоуна и ещё масса сверхскоплений, которые казались сами по себе абсолютно колоссальными, те входят как составные части вот в эту гигантскую сферу, открытую Ричардом БН Талли.
Расстояние до этого объекта составляет примерно 580 миллионов световых лет, а называется он. Это сейчас модно называть космические объекты всякими экзотическими именами, взятыми из всяких экзотических языков. Вот называется он на гавайском языке. Означает что-то такое, типа бормотание при пробуждении ясным солнечным утром. Неплохо, да? Вот такое название у этой колоссальной структуры.
Сама по себе это, конечно, структура великолепная и потрясает воображение. Но на что она указывает? И вот тут я начну ещё одну историю, по-моему, ещё более увлекательную. Вы, возможно, слышали о том, что на заре существования Вселенной, когда ещё не было ни звёзд, ни галактик, когда существовало только очень густое, исключительно горячее облако частиц, в нём возникали звуковые волны на том основании, что там была неоднородность плотности, были гравитационные флюктуации.
В НМ возникли звуки. Вот это вообще тоже удивительная Коти, как в этом протооблаке какая-то непонятная песня. Возникают волны плотности, звуковые волны. Первым эта мысль пришла в голову, по-моему, никому иному, как Сахарову Андрею Дмитриевичу, который ещё в шестидесятых годах эту мысль высказал и даже эти волны математически описал.
Так вот, барионы акустические осцилляции. Мы уже знаем, мы уже видим какой-то след этих осцилляций. Вы прекрасно знаете, где мы видим их в спектре мощности реликтового излучения, о котором много раз и я говорил, и много раз писали. Вот это вот знаменитая кривая, которую вы сейчас опять-таки видите у себя на экранах, это не что иное, как отражение этих осцилляций.
Но я говорю сейчас не о следах этих осцилляций в излучении, то, что вы сейчас видите, а непосредственно о самих волнах плотности в веществе. Была мечта, что вот эти исходные волны плотности должны каким-то образом отражаться в структуре современной Вселенной. Современная Вселенная должна как-то сохранять вот эти вот звуковые волны в виде каких-то огромного размера структур, и вот эти структуры очень бы хотелось найти.
Так вот, эта гигантская сфера, как можно, ну, предположить, это первая находка брион на акустической осцилляции в том виде, в каком они дошли до наших дней со времён ранней Вселенной. Это первая такая структура. Ну, это допущение, надо это проверять. Но именно это и сделал Талли с сотрудниками. Они, на основании этой гипотезы, вычислили постоянную Хаббла, и она оказалась, хотя и несколько выше принятого значения, примерно 76 км в секунду на мегапарсек, но всё-таки довольно близко к тому, что мы считаем сейчас истинной.
Вот такая мне кажется головокружительная история. Но знаете, даже и это ещё не конец. Я чуть при этой оказии вспомнить о другой теории, которая тоже предполагает в современной Вселенной рисовые структуры, только немножко на другом основании, это знаменитая теория пульсирующей Вселенной, имеющая название гипотеза Пенроуза.
Заодно тут мы уходим во втори наличие таких кольцевых структур. Теория орущей Вселенной предсказывает, вполне возможно, что найденная Талли гигантская сферическая структура во Вселенной имеет отношение и к пульсирующей осциллирующей Вселенной, которую предполагают Дин и Пенс. Но я думаю, что это очередная история, об этом стоит сделать отдельный ролик, как, впрочем, и вернуться к осциллирующим Григорьеву.
Вы знаете, что есть ещё и теория, построенная Николаем М. Горкам, российским астрофизиком, которая как-то перекликается с гипотезой Груза Педро. Но тут надо, конечно, посмотреть, достаточно ли хорошо объект, обнаруженный Талли, описывается тем, что предлагает Горка. Давайте, это вопрос до лучших времён.
Я думаю, что вскоре появятся работы, которые эту загадку пояснят. До свидания, до следующих встреч! Подписывайтесь на наш канал.