Оригинальные сюжеты - 2

               

                Темный Большой взрыв 

Как известно, то есть заинтересованным читателям серии «Интеллектуальный Космос», хорошо известно, что началом всего и времени, в том числе, является Большой взрыв, который, опять же, как о том принято говорить, случился и отстоит от нас на 13.8 млрд лет. Известно и то, что именно тогда, в ту далекую от нас пору, наблюдаемая Вселенная начала расширяться. А позднее прояснилось и то, что расширение это не только продолжается, но и растет с постоянным ускорением.
При этом никто не знает самого главного!
Когда оно достигнет предела и остановится.
Ведь если это и в самом деле когда-либо произойдет, и Вселенная остановится в своем развитии, то вместе с ней остановится и время. А это значит, что наша временная линия закончится.
О чем это говорит?
О том, что примерно так и будет выглядеть сценарий конца света.
И только с рождением нового Большого взрыва, возможно начало нового времени.

***

Однако никаких предположений о возможности второго Большого взрыва в науке не существует. Но за пределами науки живет своей собственной жизнью интересная теория о том, что когда-то, по истечении небольшого срока времени после первого Большого взрыва, вполне мог произойти еще один взрыв.  Такую оригинальную и очень смелую мысль не побоялись высказать вслух теоретики из Университета Техаса – теоретический астрофизик Кэтрин Фриз (1957 г.р.) и французский писатель Мартин Винклер (1955 г.р.), которые и назвали свою идею – теория о «темном Большом взрыве».
Чем эта теория интересна и привлекательна?
Тем, что она единственная объясняет происхождение темной материи!
А теперь о главном!
Почему темная материя пробуждает к себе столько интереса?
И ответ на этот вопрос есть!
1. Темная материя одна из самых загадочных субстанций во Вселенной.
2. Составляя около 85 % всей материи, она так и не была обнаружена прямыми методами.
3. Проявляет себя только через гравитационное взаимодействие с обычной материей, которая образует и звезды, и планеты, и все остальное.
4. Испытывает гравитационное отталкивание вместо гравитационного притяжения.
5. Имеет низкую плотность, порядка 10-29 г/см2
Но что такое темная материя в космологии?
Это, как обычно в космологии и принято, гипотетический вид материи, введенный в математическую модель Вселенной для объяснения ее расширения с ускорением. Причем по состоянию на 2020 год, измерения реликтового излучения подтвердили существование темной материи.
Казалось бы, чем это ни праздник?!
Но, опять же, как всегда, в науке и бывает, в 2025 году ученые из Кентерберийского университета в Новой Зеландии подвергли сомнению существование темной материи. Они вдруг обнаружили, что Вселенная расширяется неоднородно, а значит темная материя здесь ни причем.

***

Но почему это так важно и как темная материя влияет на состояние эволюции Вселенной?
- С одной стороны, считается, что темная материя, если при этом образно выражаться, расталкивает космическое пространство, преодолевая гравитационное притяжение материи и вместе с тем противодействуя сжатию Вселенной, что способствует ускорению ее расширения.
-  Но, с другой стороны, если темная материя продолжит ускорять расширение, то Вселенная может скатиться к «Большому взрыву», и тогда все объекты начнут бесконечно удаляться друг от друга.
И это смело можно назвать «палкой о двух концах».
И это с одной стороны!
А с другой, сам собой в таком случае напрашивается вопрос – был ли Большой взрыв, о котором мы столь немного знаем, единственным во Вселенной или до него были и другие?
Однако думаю, что мы никогда о том не узнаем.
Но, что еще полезно знать о темной материи?
В серии «Интеллектуальный Космос» не единожды было сказано об открытой Эйнштейном и введенной в уравнения «космологической постоянной», которую иногда в уравнениях называют Лямбда-член. Причем, сам Эйнштейн в свое время, еще до ускоренного расширения Вселенной, от нее отказался.
Но в настоящее время она – космологическая константа Эйнштейна - нашла свое место и широко используется в уравнениях общей теории относительности, являясь по сути физической постоянной, характеризующей в уравнениях свойства вакуума.
Иными словами, сегодня темная материя это и есть космологическая константа или иначе неизменная энергетическая плотность, которая заполняет пространство Вселенной. Причем, как показало время, плотность темной материи от времени практически не зависит и за последние 8 млрд лет она изменилась не более, чем на 10 %.

***

По состоянию на 2020 год новые наблюдательные данные, связанные с измерением реликтового излучения или, иными словами, теплового излучения, равномерно заполняющего Вселенную, подтверждают существование темной материи и поэтому современная стандартная космологическая модель Лямбда – CDM применяется в космологии, как стандартная.
 Считается что реликтовое излучение, помимо всего прочего, — это еще и «отголосок» древней эпохи, который содержит информацию о начальных формированиях Вселенной и возникшей в эту эпоху первичной рекомбинации водорода.
Первичная рекомбинация – это то время, когда Вселенная постепенно и длительно охлаждалась, что составляло, примерно, 379 тысяч лет после Большого взрыва. В итоге, она стала достаточно холодной для того, чтобы замедлившиеся электроны получили исключительную возможность соединяться с замедлившимися протонами (ядрами водорода) и альфа-частицами (ядрами гелия), образуя при этом атомы.
В итоге из состояния плотной и горячей плазмы материя перешла в газообразное состояние.
Согласно опубликованным в марте 2013 года данным, предоставленным космической обсерваторией «Планк», общая масса-энергии наблюдаемой Вселенной состоит из темной энергии на 68.3% и темной материи на 26.8%.
Существование реликтового излучения было теоретически предсказано физиком-теоретиком Георгием Гамовым (1904 – 1968 гг.) в 1948 году в рамках теории Большого взрыва. Экспериментально его существование было подтверждено в 1965 году.
И что в итоге?
В итоге, обнаружение реликтового излучения послужило убедительным доказательством того, что Вселенная в прошлом была горячей и плотной, что именно с тех пор она расширяется и охлаждается. А значит, тем самым, теория Большого взрыва была окончательно подтверждена.

***

Что касается теории Темного Большого взрыва то на сегодняшний день это одна из самых амбициозных и оригинальных идей в космологии. Она предлагает уникальную возможность для открытия новых путей и направлений в познании темной материи и ее свойств. Естественно, что ни в одном из направлений поиск не может быть легким и, более того, потребуется немало сил, дополнительных доказательств, времени, проверок и ресурсов.
Но, как известно, осилить дорогу может только идущий.