Або розрахунки неправильні, або є інше велике джерело світла

Потужність світла спостережуваного Всесвіту поміщається в 60-ватну лампочку, видиму з відстані 3 км. Уся енергія, коли-небудь випромінювана зірками, залишається з нами і заповнює космос sui generis туманом, позагалактичним фоновим світлом.

Відкриття, зроблене 2014 року, дало змогу припустити, що джерел космічного світла недостатньо для пояснення наших знань про міжгалактичний водень.

Розбіжності між теоретичними і фактичними показниками колосальні - до 400%. Імовірно, фотони, яких бракує, виходять з якогось екзотичного джерела, зовсім не від галактик або квазарів.

Бульбашка радіусом у 14 мільярдів років

"За оцінками астрономів, спостережуваний Всесвіт - це міхур радіусом у 14 мільярдів світлових років, і він містить щонайменше два трильйони галактик і трильйон трильйонів зірок", - каже астроном Денніс Овербай.

Або розрахунки неправильні, або є інше велике джерело світла"Більшість цих зірок і галактик знаходяться занадто далеко і вони занадто тьмяні, щоб їх можна було побачити за допомогою будь-якого відомого нам телескопа".

"Це наче ви перебуваєте у великій, яскраво освітленій кімнаті, але ви озираєтеся навколо і бачите лише кілька 40-ватних лампочок".

У дослідженні 2014 року "Криза недовиробництва фотонів", опублікованому в журналі The Astrophysical Journal, група астрономів виявила, що світла від відомих популяцій галактик і квазарів недостатньо для пояснення спостережень міжгалактичного водню.

"Звідки береться все це світло? Воно відсутнє в нашому літописі", - стверджує Джуна Коллмейер з Інституту Карнегі.

При визначенні кількості виробленого Всесвітом зоряного світла існують змінні, які ускладнюють кількісну оцінку. Вважається, що кількість фотонів, які випарувалися у відкритий космос, становить близько 4×10^84, дуже багато.

Загадкова темна матерія, як припускають, утримує галактики разом, але її ніколи не спостерігали безпосередньо. Можливо, вона саморозпадається і тому відповідальна за "додаткове світло".

"Найчудовіше в розбіжності в 400% - це те, що ви знаєте, що щось справді не так", - каже співавтор і астрофізик Девід Вайнберг з Університету штату Огайо.

"Ми все ще не знаємо напевно, що це таке, але принаймні одна річ не відповідає дійсності".

Світло раннього Всесвіту

Дивно, але така невідповідність проявляється тільки в прилеглому, відносно добре вивченому космосі. Коли телескопи фокусуються на галактиках, віддалених від нас на мільярди світлових років, здається, що все сходиться. Тобто "ранній" всесвіт демонструє "правильну" кількість світла. Проблеми виникають виключно з "молодими" галактиками.

Світло, про яке йдеться, складається з високоенергетичних ультрафіолетових фотонів, здатних перетворювати електрично нейтральні атоми водню на заряджені іони. На сьогодні відомі 2 джерела іонізуючих фотонів - квазари і гарячі молоді зірки.

Відсутнє джерело іонізуючих фотонів

Спостереження показують, що іонізуючі фотони молодих зірок майже завжди поглинаються галактикою-господаркою, тому вони не впливають на міжгалактичний водень. Однак кількість відомих квазарів набагато менша, ніж необхідно для виробництва видимого світла.

Танець фотонів"Або наш облік світла дуже далекий від істини, або існує якесь інше велике джерело іонізуючих фотонів, яке ми не розпізнали, - міркує Коллмейер. - Ми називаємо це відсутнє світло "кризою недовиробництва фотонів". Але це астрономи в кризі - так чи інакше, Всесвіт прекрасно працює".

Невідповідність виявили під час порівняння висновків математичного моделювання міжгалактичного газу та останнього аналізом спостережень, здійсненого за допомогою спектрографа космічного телескопа Габбл.

Моделювання чудово відповідає даним раннього Всесвіту, а також локальним даним.

"Можливо, моделювання не відображає реальність, що само по собі було б сюрпризом, тому що міжгалактичний водень - це компонент Всесвіту, який, як нам здається, ми розуміємо найкраще", - пояснює Бен Оппенгеймер, астроном Університету Колорадо.

Квазарів більше, ніж ми припускали

"Найбільш захоплива потенційна інтерпретація нашого результату 2014 року полягає в тому, що частинки темної матерії, які розпадаються, створюють фон рентгенівських і ультрафіолетових фотонів, які підтримують високу іонізацію міжгалактичного водню навіть після того, як зникають квазари", - пояснює Девід Вайнберг для The Daily Galaxy.

"Однак, - продовжив він, - у кількох роботах стверджується, що кількість квазарів у Всесвіті з малим червоним зміщенням більша, ніж ми припустили в нашій статті".

"Я думаю, що астрономічне співтовариство одностайно вважає, що більшої кількості квазарів у поєднанні з помірною невизначеністю в прогнозах достатньо, щоб уникнути екзотичних пояснень. "Криза недовиробництва фотонів" може бути не повністю вирішена, але це вже не криза".

"Оскільки бритва Оккама говорить нам, що ми повинні віддавати перевагу буденним поясненням, я думаю, що консенсус "без кризи" є розумним способом прочитання поточних доказів".

Поділитися:

Написати коментар

Популярні статті

Також читають