Фундаментальним наслідком релятивістської картини розширюваного простору є космологічне сповільнення часу, коли події в далекому Всесвіті здаються сповільненими порівняно з подіями в локальному космосі, розповідається у
. У той час як це уповільнення часу було однозначно виявлено в надзвичайно далеких наднових, поява уповільнення часу в інших далеких джерелах є менш переконливою. У новому дослідженні астрофізики виявили космічне уповільнення часу у вибірці з майже 200 квазарів, розташованих у ранньому Всесвіті.
Загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна говорить, що ми повинні спостерігати, що ранній Всесвіт протікав набагато повільніше, ніж сучасний. Однак зазирнути так далеко в минуле виявилося важко. Тепер астрофізики розгадали цю таємницю, використовуючи квазари у якості "годинників".
"Озираючись назад, у той час, коли Всесвіту було трохи більше ніж мільярд років, ми бачимо, що час плине вп'ятеро повільніше", - каже професор Сіднейського університету Джерайнт Льюїс.
"Якби ви були там, у цьому дитячому Всесвіті, одна секунда здавалася б однією секундою - але з нашої позиції, більш ніж на 12 мільярдів років у майбутнє, цей ранній час здається розтягнутим".
Для аналізу цього уповільнення часу професор Льюїс та його колега, доктор Брендон Брюер з Оклендського університету, використовували дані з вибірки 190 квазарів, які спостерігалися астрономами протягом двох десятиліть.
Об'єднавши спостереження, зроблені в різних кольорах (або довжинах хвиль), дослідники змогли стандартизувати "цокання" кожного квазара.
Застосувавши байєсівський статистичний аналіз, вони виявили, що розширення Всесвіту відбилося на цокання кожного квазара.
"Завдяки Ейнштейну ми знаємо, що час і простір взаємопов'язані, і з моменту зародження часу в сингулярності Великого вибуху Всесвіт розширюється", - сказав професор Льюїс.
"Це розширення простору означає, що в наших спостереженнях ранній Всесвіт має здаватися набагато повільнішим, ніж час тече сьогодні".
"У нашій роботі ми встановили, що це сталося приблизно через мільярд років після Великого вибуху".
Раніше астрофізики підтвердили, що цей уповільнений Всесвіт існує приблизно до половини віку Всесвіту, використовуючи наднові як "стандартний годинник".
Але хоча наднові надзвичайно яскраві, їх важко спостерігати на величезних відстанях, необхідних для того, щоб зазирнути у ранній Всесвіт.
Спостереження за квазарами дало змогу відсунути цей часовий горизонт лише на одну десяту віку Всесвіту, підтвердивши, що Всесвіт прискорюється в міру свого старіння.
"Якщо наднові поводяться як один спалах світла, що робить їх легшими для вивчення, то квазари складніші, як безперервний феєрверк", - каже професор Льюїс.
"Ми розплутали цей феєрверк, показавши, що квазари теж можна використовувати як стандартні маркери часу для раннього Всесвіту".
Результати підтверджують картину Ейнштейна про розширюваний Всесвіт, але йдуть у суперечність більш раннім дослідженням, які не змогли визначити уповільнення часу в далеких квазарах.
"Ці більш ранні дослідження змусили людей засумніватися в тому, що квазари справді є космологічними об'єктами, або навіть у тому, що ідея розширюваного простору є правильною", - каже професор Льюїс.
"Однак за допомогою нових даних і аналізу нам вдалося виявити невловний тик квазарів, і вони поводяться саме так, як пророкує відносність Ейнштейна".
Результати дослідження були недавно опубліковані в журналі Nature Astronomy.
22 Декабря 2024, 13:50:48
