Теория Большого взрыва vs Старение света

Теория Большого взрыва на данный момент считается основным объяснением происхождения Вселенной. Однако, может ли быть так, что общепринятая космологическая модель на самом деле неверна?

Недавнее исследование профессора Лиора Шамира (Kansas State University) бросает вызов распространенному представлению о возникновении Вселенной, предполагая, что альтернативная, не признанная теория может пролить свет на наше понимание Вселенной столь же эффективно.

Исследование, опубликованное в журнале Particles, предоставляет новые доказательства в поддержку теории «усталого света» или «старения света» (tired light).

Эта концепция, введенная почти столетие назад, предлагает иной взгляд на расширение Вселенной — или на его отсутствие. Еще в 1920-х годах астрономы Эдвин Хаббл и Жорж Леметр заметили нечто интересное: галактики, находящиеся дальше от Земли, как будто удалялись быстрее.

Это привело к идее теории Большого взрыва, которая предполагает, что Вселенная начала расширяться из одной точки сингулярности около 13,8 млрд лет назад. Но не все были согласны с этой теорией.

Примерно в то же время (1929 год) Фриц Цвикки, известный американский астрофизик швейцарского происхождения, выдвинул другую идею.

Он предположил, что красное смещение, которое мы наблюдаем в далеких галактиках (по сути, сдвиг спектра света в сторону красного), может быть связано не с тем, что эти галактики удаляются от нас. Вместо этого он предположил, что фотоны этих галактик могут терять энергию или «истощаться» по мере своего перемещения в пространстве.

Из-за этой потери энергии может показаться, что далекие галактики удаляются от нас быстрее, чем это есть на самом деле. «Теория уставшего света была в значительной степени проигнорирована, поскольку астрономы приняли теорию Большого взрыва в качестве общепринятой модели Вселенной», — говорит Лиор Шамир.

«Но уверенность некоторых астрономов в теории Большого взрыва начала ослабевать, когда мощный космический телескоп Джеймс Уэбб ( JWST ) увидел свой первый свет».

Свежий взгляд через телескоп Джеймс Уэбб

Запуск JWST открыл новое окно во Вселенную, предоставив более четкие и глубокие изображения, чем когда-либо прежде.

Ученые предполагали, что эти изображения покажут молодую, развивающуюся Вселенную, как и предполагает теория Большого взрыва. Но вместо этого они обнаружили зрелые галактики — галактики, которые кажутся старше самой Вселенной, если строго придерживаться временных рамок Большого взрыва.

«JWST предоставил глубокие изображения очень ранней Вселенной, но вместо того, чтобы показать младенческую раннюю Вселенную, как ожидали астрономы, он показал большие и зрелые галактики», — отмечает Лиор Шамир.

«Если Большой взрыв произошел, как изначально полагали ученые, то эти галактики старше самой Вселенной».

Это неожиданное предположение привело к возобновлению интереса к альтернативным теориям, включая концепцию «старения света». Может ли быть так, что наше понимание расширения Вселенной основано на предположениях, которые необходимо пересмотреть?

Добавление веса к теории «Старения света»

Новое исследование включало в себя измерение красного смещения более 30 000 галактик с использованием изображений, полученных с трех разных телескопов. Целью было определить, как это красное смещение изменилось в зависимости от расстояния галактик от Земли и их движения относительно нашей планеты. Результаты оказались интригующими.

«Результаты показали, что галактики, вращающиеся в противоположном направлении относительно Млечного Пути, имеют меньшее красное смещение по сравнению с галактиками, вращающимися в том же направлении относительно Млечного Пути», — объясняет Лиор Шамир.

Эта разница отражает движение Земли, вращающейся вместе с Млечным Путем. Но что было более существенным, так это то, что разница в красном смещении увеличивалась с расстоянием галактик от Земли.

«Поскольку скорость вращения Земли относительно галактик постоянна, причиной разницы может быть расстояние галактик от Земли», — отмечает Лиор Шамир. «Это показывает, что красное смещение галактик меняется с расстоянием, что и предсказывал Цвикки в своей теории уставшего света».

Переосмысление того, как возникла Вселенная

Хотя эти выводы не опровергают теорию Большого взрыва полностью, они побуждают к серьезным исследованиям.

Если наблюдаемое красное смещение в далеких галактиках обусловлено не только их скоростью удаления от Земли, ученым, возможно, придется пересмотреть основополагающие предпосылки теории Большого взрыва.

Кроме того, теория «старения света» открывает интригующие возможности для явлений, которые бросают вызов модели Большого взрыва.

Например, почему мы видим галактики, которые кажутся старше самой Вселенной? Может ли быть, что свет, который мы наблюдаем, просто потерял энергию со временем, а не Вселенная расширяется с ускорением?

Подводя итог, новая работа предполагает, что нам следует выйти за рамки устоявшихся моделей, чтобы лучше понять Вселенную. Лиор Шамир призывает других ученых переосмыслить давние предположения, которые формировали их исследования на протяжении десятилетий.

Исследование было опубликовано в журнале Particles.

Смотрите также: Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил «невероятно массивные» галактики в ранней Вселенной