Космос - «мир, вселенная и мироздание» (др. греческий), первоначальное значение - «порядок, гармония, красота».
Впервые термин Космос для обозначения Вселенной был применён Пифагором...









Интересные сайты:




Феномен человека на фоне универсальной эволюции

Глава VI Космическая эволюция

Поправка: ускорение космологического расширения как возможное свидетельство размыкания нашей Метагалактики

6.7. Поправка: ускорение космологического расширения как возможное свидетельство размыкания нашей Метагалактики

В принципе наша Метагалактика может перестать быть черной дырой, выйдя в процессе своего расширения за пределы сферы Шварцшильда. Похоже, это и происходит в настоящее время, что служит причиной того, что наблюдаемая плотность Метагалактики столь близка к критической, но все же меньше ее. Именно так может быть истолковано открытое недавно двумя группами исследователей [Riess et al., 1998; Perlmutter et al., 1999] ускорение разбегания галактик на больших расстояниях.

Речь идет о вспышках далеких сверхновых типа 1а, пиковая светимость которых лежит в достаточно узких пределах и которые поэтому могут использоваться как «стандартные свечи». Оказалось, что на расстояниях порядка или больших 1 млрд св. лет убывание яркости таких сверхновых с расстоянием в среднем происходит заметно быстрее, чем это дает стандартная космологическая теория. «Это возможно тогда (и, как все сейчас думают, только тогда), когда космологическое расширение происходит с ускорением, т. е. когда скорость удаления от нас источника не убывает, а возрастает со временем» [Чернин, 2001. С.1154].

Этот феномен называют ускорением космологического расширения или просто космическим ускорением (cosmic acceleration), реже — поздневременным космическим ускорением (late-time cosmic acceleration) [Armendariz-Picon et al., 2000], мы же будем иногда называть его периферийным космическим ускорением, имея, однако, в виду, что расстояния, о которых здесь идет речь, являются периферийными скорее для жителей Земли, чем для всего наблюдаемого мира с его радиусом порядка 15 млрд св. лет.

Открытие этого феномена утвердило космологов в реальности космического вакуума. Логика, ведущая к такому выводу, понятна: космическое ускорение трактуется как свидетельство наличия космического расталкивания, которое обычная гравитирующая материя, видимая и темная, обеспечить не может. Раз есть расталкивание, то должна быть и расталкивающая сила, создающая отрицательное давление, ответственность за которое и возлагают на космический вакуум, связанный с космологической постоянной (см. разд. 6.2.1).

Воскрешая, таким образом, гипотезу о космическом вакууме, которая была выдвинута, чтобы сделать гравитационно устойчивой бесконечную Вселенной с конечной плотностью, и от которой отказались после открытия красного смещения, космологи, отталкиваясь от данных по космическому ускорению, количественно оценивают его (вакуума) плотность. Согласно этим оценкам, Ω Λ = 0,7 ± 0,1 [Чернин, 2001] или Ω Λ = 0,7 ± 0,15 [Шнзбург, 2002], что, напомним, превышает плотность темной материи (Ωd= 0,3 ± 0,1) и еще более — плотность видимой материи (Ωb = 0,02 ± 0,01 или Ωb= 0,044 ± 0,01).

Впрочем, космологи не так уж и единодушны. Руководитель открывшей космическое ускорение группы астрономов С. Перлмуттер, полагая, как и другие космологи, что это ускорение свидетельствует о наличии сил космического расталкивания, считает вместе с тем, что гипотеза о космическом вакууме в данном случае встречается с большими трудностями, главная из которых та, что его (вакуума) плотность не изменяется по мере космического расширения. «Возможно, — полагает он, — мы нуждаемся в некотором новом роде ускоряющей энергии — „темной энергии", которая, в отличие от Λ, не постоянна» [Perlmutter, 2003]. Впрочем, Перлмуттер отдает отчет в том, что «темная энергия, выказываемая [evinced] ускоряющимся космическим расширением, не дает нам почти никаких ключей к ее идентификации» [Op cit.]. Другими словами, он оставляет вопрос об источнике космического ускорения открытым.

Некоторые космологи, не сомневаясь после открытия космического ускорения в существовании космического вакуума, ищут подтверждение этого феномена помимо данных по сверхновым. И, как им кажется, находят, сопоставляя характер анизотропии реликтового излучения с данными о кластеризации галактик [Новости..., 2002] и изучая ахроматические корреляции между флуктуациями реликтового излучения и распределением галактик [Новости..., 2003]. Однако другие исследователи [Doupis et al., 2003] на основании своих измерений твердо заявляют, что, вопреки данным других космологов, их собственные «данные сами по себе [alone] не требуют существования ненулевого вклада квинтэссенции». Таким образом, единственным источником данных, говорящих о космическом ускорении, на сегодняшний день следует, по-видимому, считать сверхновые типа 1а.

Гипотеза о «глобальном» космическом вакууме, т. е. о космическом вакууме в масштабах всей Вселенной, была выдвинута для решения проблемы нестационарности Вселенной (см. разд. 6.2.1). Гораздо более правдоподобная, на наш взгляд, гипотеза о фрактальности Вселенной с нулевой плотностью, снимающая проблему нестационарности Вселенной, делает излишней и гипотезу о «глобальном» космическом вакууме (см. разд. 6.3). В принципе, для объяснения космического ускорения гипотеза о «глобальном» космическом вакууме может быть трансформирована в гипотезу о «локальном» космическом вакууме, т. е. о космическом вакууме в масштабах нашей Метагалактики. На наш взгляд, однако, это была бы крайне искусственная конструкция. Во-первых, как говорилось в разд. 6.3, искусственный характер носит сама гипотеза о «локальном» космическом вакууме, противоречащая изначально предполагаемой однородности плотности распределения энергии космического вакуума как связанного с пустым пространством и потому независящего от разбросанных по Вселенной масс. Во-вторых, трудно представить, что, не играя никакой роли в расширении нашей Метагалактики (которое легко объясняется более естественными причинами — см. разд. 6.5-6), «локальный» космический вакуум вызывает ускорение этого расширения.

Прежде чем прибегать к столь сильным гипотезам, как «глобальный» или «локальный» космический вакуум, следует испытать менее фантастические объяснения. Наша идея состоит в следующем. Космическое ускорение начинается с расстояний порядка или больших 1 млрд св. лет, так что относительно Земли этот феномен может считаться периферийным. Космическое ускорение может быть истолковано как эффективная добавка расстояния. Не исключено, что эта наблюдаемая столь далеко от нас (на периферии нашего мира) эффективная добавка расстояния может быть проявлением начавшегося не так давно размыкания черной дыры, каковой наша Метагалактика все еще является на протяжении значительной части ее объема (радиусом около 1 млрд св. лет).

Если мы правы, то плотность нашей Метагалактики так близка к критической, но все же несколько меньше ее просто потому, что с начала Большого взрыва прошло как раз столько времени, что, расширяясь, она относительно недавно подошла к гравитационному значению радиуса. Когда это произошло, то ничто уже не могло помешать ей его пересечь. Пересекая же его, Метагалактика необходимо стала терять свойства черной дыры.

Наша Метагалактика обладает гигантской инерцией, и ее превращение из черной дыры в незамкнутую космическую систему должно происходить, по идее, не с мгновенным изменением геометрии пространства-времени внутри Метагалактики, но постепенно. С такими гигантскими системами ничего мгновенного приключиться не может. Сначала плотность Метагалактики уменьшилась на самом ее краю, затем это уменьшение стало захватывать все более глубокие ее слои. Рано или поздно это должно было случиться. Так почему бы и не сегодня?





Назад     Содержание     Далее















Друзья сайта:




Labirint.ru - ваш проводник по лабиринту книг