Портрет Вселенной в юности

Нобелевская премия по физике присуждена за исследования реликтового излучения

За "открытие чернотельности спектра и анизотропии реликтового излучения" получили Нобелевскую премию по физике 60-летний старший астрофизик Центра космических полетов имении Годдарда NASA Джон Мэзэр (John C.Mather) и 61-летний профессор Университета Калифорнии в Беркли Джордж Смут (George F.Smoot). Они разделят премию в 10 миллионов шведских крон.

Вы слушаете "Голос Вселенной"

Мэзер и Смут достигли своих результатов на основании данных, полученных спутником COBE (Cosmic Background Explorer), созданным специально для проведения космологических исследований. Разработки COBE начались во второй половине семидесятых годов. В них участвовали более тысячи человек. В 1989 году спутник был запущен на орбиту и начал передавать свой репортаж о событиях давностью в 10-15 миллиардов лет.

Результаты, полученные СОВЕ, стали основным доказательством предсказанных прежде теоретически принципов устройства и истории Вселенной. Впервые космологические предположения астрофизиков были проверены при помощи точного измерительного прибора.

Наблюдаемая нами вселенная состоит из 73 процентов водорода, 24 процентов гелия и 3 процентов более тяжелых элементов. Как установил в 1946 году Георгий Гамов, только наступившее вследствие Большого взрыва быстрое охлаждение космоса от близких к бесконечности высоких температур может объяснить тот факт, что протоны и нейтроны соединились таким образом.

Цифры роста

Как показал на основании данных COBE Мэзер, Вселенная действительно возникла в результате Большого взрыва. Распределение длин волн в реликтовом излучении соответствует таковому у тела, излучение которого зависит только от его температуры. Этот характер излучения называется "чернотельностью спектра" фонового излучения.

В соответствии с теорией Большого взрыва, когда от начала времен прошло 300 тысяч лет, температура Вселенной упала до трех-четырех тысяч градусов, ядра и электроны объединились в атомы и излучение стало распространяться свободно. Вот это излучение мы и наблюдаем, куда бы ни направили телескоп.

В ходе последующего расширения Вселенной температура реликтового излучения снизилась до величины, которую Мэзеру удалось точно определить. Сейчас фон во Вселенной имеет температуру в 2,726 градусов Кельвина. Эта величина совпала с расчетами Гамова, доказав гипотезу о Большом взрыве.

Джордж Смут.Фото Университета Калифорнии.
Джордж Смут.Фото Университета Калифорнии.

Излучение на соответствующих длинах волн поглощается атмосферой, поэтому до запуска исследовательского спутника не было возможности точно определить его спектр, а следовательно, строго доказать гипотезу о Большом взрыве. Использование же спутника позволило установить чернотельность спектра реликтового излучения всего через девять минут работы приборов.

Шероховатости

Различия между результатами исследований СОВЕ и спектром идеального излучателя (абсолютно черного тела) не превосходят 0,03 процента по всему диапазону наблюдаемых частот. Это явление, за регистрацию которого отвечал Смут, свидетельствует о неравномерном распределении материи во Вселенной через 300 тысяч лет после Большого взрыва.

Именно эта негомогенность дала возможность сформироваться всем телам во Вселенной, а в частности, и нашей планете.

Евгений Паперный

Наука и техника00:01 8 ноября

Ядерный привет

Китайские ракеты напугали Америку, но из-за них страдает Россия
Наука и техника00:0210 ноября

Зеленый сонник

Какой оказалась самая жуткая игра 2018 года: обзор Call of Cthulhu