То что наша Вселенная - колоссально огромное место, ни для кого не является секретом. Предмет обсуждения в научных кругах — на СКОЛЬКО же Вселенная на самом деле огромна. Новое исследование предполагает, что эта громадина более чем в 250 раз больше «наблюдаемой» Вселенной.
Это изображение с космического телескопа НАСА Хаббл показывает распределение темной материи в центре гигантского скопления галактик Abell 1689, содержащий около тысячи галактик и триллионы звезд.
В настоящее время космологи полагают, что Вселенная имеет одну из трех возможных форм:
1 Пространственно плоская с локальными складками, где массивные объекты искажают пространство-время, бесконечное пространство.
2 Открытая, или изогнутая, как седло; пространство — бесконечно.
3 Замкнутая, как сфера, пространственно конечна.
В то время как большинство текущих данных соответствует теории плоской Вселенной, космологи до сих пор не могут прийти к консенсусу. В статье, недавно представленной на Arxiv, британские ученые Мигран Варданян, Роберто Тротта и Иосиф Шелк представили свой рассчёт: математическая версия бритвы Оккама, называемая Байесовской моделью усреднения. Принцип бритвы Оккама гласит, что самое простое объяснение, как правило, правильное. В этом случае плоская Вселеная представляет собой более простую геометрию по сравнению с изогнутой Вселенной. Байесовская модель берет это соображение во внимание и усредняет данные соответственно. Неудивительно, что результаты команды показали, что данные лучше всего соответствует плоской, бесконечной Вселенной.
Но что, если Вселенная окажется замкнутой, и имеющая, таким образом, конечный размер? Говоря о размере вселенной, космологи часто ссылаются на объем сферы Хаббла - область расширяющейся Вселенной, окружающей наблюдателя, за пределами которой объекты удаляются от наблюдателя со скоростью, большей чем скорость света. Свет от любого объекта за пределами сферы Хаббла никогда не достигнет нас, потому что пространство между нами слишком велико, и это пространство расширяется слишком быстро.
Согласно анализу команды, полный объем замкнутой Вселенной будет охватывать по крайней мере, 251 объем сферы Хаббла.
Это намного больше, чем мы могли предполагать.
Первый луч света начал путешествие по космосу сразу после рождения Вселенной - около 13.75 миллиардов лет назад. Так как специальная теория относительности утверждает, что ничего не может двигаться быстрее чем фотон, многие люди ошибочно полагают, что наблюдаемая Вселенная должна быть 13.75 миллиардов световых лет в поперечнике. На самом деле, она гораздо больше. Не только пространство расширяется с момента большого взрыва, но и темпы роста неуклонно растут за счет влияния темной энергии. Космологи считают, что самые старые фотоны прошли расстояние в 46 миллиардов световых лет, начиная с большого взрыва. Это означает, что наша наблюдаемая часть Вселенной имеет порядка 92 млрд световых лет в ширину. И это - только 1\250 от всего объёма Вселенной.
В довершение - размер в 251 объемов Хаббла, который получила команда учёных, является консервативной оценкой, основанной на геометрической модели, включающей инфляцию. Если основывать размер Вселенной исключительно на возрасте и распределении объектов, которые мы можем наблюдают сегодня, они обнаружили, что, при условии ее конечности, Вселенная охватывает по крайней мере, 398 объемов Хаббла. Это почти в 400 раз больше всего того, что мы можем увидеть с нашей точки Вселенной!
Учитывая наши текущие технические возможности для наблюдений и исследований, мне кажется, даже нашего «конечного» куска Вселенной, хватит на вечно.
Шайдуров Андрей
09.10.2015