Астрономи вперше спостерігали повільний рух часу в ранньому всесвіті. Відкриття підтверджує столітні ідеї Альберта Ейнштейна про те, як розширення космічного простору “викривляє” фізичну реальність.
Науковці відстежували мерехтливе світіння матерії, що кружляло в ранніх галактиках, через мільярд років після Великого Вибуху. Події тоді виглядали так, начебто розгорталися з темпом у п'ять раз повільніше, ніж зазвичай. Результати дослідження буди опубліковані на початку цього місяця в журналі Nature Astronomy.
Протягом століть, стверджують вчені, наука розвивалась згідно з уявленнями Ісаака Ньютона, який “зафіксував” простір і час, перетворивши їх на постійні величини. Головна ідея полягала в тому, що годинник, не зважаючи на своє місцезнаходження, тикає з однаковою швидкістю.
Потім відбулася Ейнштейнова революція, час виявився еластичним і вкрай відносним, - каже Герайнт Льюїс, астрофізик з Університету Сіднея і головний автор дослідження.
"Тепер ми доказали, що Ейнштейн мав рацію".
Ейнштейнова концепція того, що час рухався повільніше в ранньому Всесвіті, з'явилася наприкінці 1920-х років, коли астрономи зрозуміли: ми живемо на фоні космологічного розширення.
Це означало, що матеріальний світ колись був набагато меншим і більш густим, а найвіддаленіші галактики - відносно нас - мають рухатися зі швидкістю світла, що неможливо в принципі.
Науковці вийшли зі складного становища, заявивши, що швидкість руху часу збільшується, - власне, так і виникає “довгий час”. Коли світло далеких галактик “тоді” зрушило від сильного гравітаційного поля поствибухової епохи, воно пройшло більш велику відстань, ніж теперішня відстань до Землі.
Тобто час стає розтягнутим: годинник, що працював 10 мільярдів років тому і “тікав” з нормальною швидкістю для спостерігача з того часу, з точки зору “сьогодні” рухається швидше.
Астрономи й раніше підтверджували вірогідність існування “повільного космосу”. Але тепер розрахунки в 13,8-мільярдів років історії космосу здаються, м'яко кажучи, не дуже вірогідними. Мабуть, прийдеться вдвічі зменшувати й вік простору, і вік Сонячної системи, і вік Землі... Ну, якщо не вдвічі... все одно прийдеться коректувати космологічну історію нашого галактичного оточення.
Тому астрономи Льюїс і Брендон Брюер зосередились на вивченні квазарів - яскравих астрофізичних маяків, що надають вченим більш точну інформацію.
Проблема в наступному. Квазари легше ідентифікувати, але складно використовувати в якості стандартних космологічних маркерів. Якщо наднові схожі на феєрверк, який швидко згасає, то квазари змінюють яскравість із турбулентною швидкістю. Знову виникає фатальна неточність вимірювань.
Так чи інакше, але дослідники виявили, що “годинники” квазарів поводився саме так, як передбачає теорія відносності Ейнштейна. Об'єкти, що знаходяться в далеких галактиках, тікають повільніше, ніж ті, що народжені в близькому до нас Всесвіті.
Крім того, ще мають бути дослідження затемнення надмасивних чорних дір біля краю нашого спостережуваного Всесвіту. А потім вже порівняння отриманих результатів з середніми темпами скраплення і затемнення НЧД у сусідньому Всесвіті.
Хоча вже очевидно, що яскравість цих ЧД змінюється в міру того, як вони поглинають матерію. Чим ближче ви розташовані до екстремального об'єкти, тим повільніше рухається час.
В контексті всесвіту це означає, що гравітація слабшає з часом. А відповідно, час рухається швидше. Мова йде про космологічні масштаби, звичайно.
Стефен Перренод, астрофізик з університету Гарвард, який не брав участі в дослідженні, стверджує: параметр Хаббла H - це те, що розповідає про швидкість розширення. Колись давно він був набагато вищим за нинішнє значення - близько 70 кілометрів на секунду на мегапарсек (мегапарсек - це 3,26 мільйона світлових років).
Математично H = a' / a, де a - масштабний коефіцієнт для розміру Всесвіту, а a' - перша похідна за часом від a. Науковці домовились про a = 1 для поточної епохи (червоне зміщення дорівнює 0).
Час, необхідний для подвоєння a, був набагато меншим в ранішній історії Всесвіту, тому у відносному вираженні сучасне розширення відбувається повільніше.
Але наші вимірювання все одно залишаються вкрай неточними.
За словами вченого, зараз домінує темна енергія, а всесвіт швидко рухається до рішення де Сіттера, яке практично на 100% складається з темної енергії (матерія розріджується, а темна енергія - ні).
Це призводить до того, що H асимптотично наближається до значення 60, що відповідає часу e-складання 16 мільярдів років.
Далі - новий часовий цикл.
