Спостереження "Вебба" ставлять під сумнів теорію Великого вибуху, вважає дослідження
Теорія Великого вибуху довгий час вважалася основним поясненням походження Всесвіту. Однак, чи може бути так, що ми дивимося на космос через недосконалу лінзу?
Нещодавнє дослідження доцента Канзаського державного університету Ліора Шаміра кидає виклик цьому панівному уявленню, припускаючи, що альтернативна, менш широко визнана теорія може висвітлити наше розуміння Всесвіту так само ефективно, якщо не більше, розповідається в цьому блозі.
Дослідження Шаміра, опубліковане в журналі Particles, надає нові докази на підтримку теорії "втомленого світла".
Ця концепція, представлена майже століття тому, пропонує інший погляд на розширення Всесвіту - або його відсутність.
Ще в 1920-х роках астрономи Едвін Габбл і Джордж Леметр помітили дещо цікаве: галактики, що знаходяться далі від Землі, здавалося, віддаляються швидше. Це привело до ідеї теорії Великого вибуху, яка припускає, що Всесвіт почав розширюватися з однієї точки близько 13,8 мільярда років тому. Але не всі поділяли цю теорію.
Приблизно в той же час Фріц Цвіккі, відомий астроном, висунув іншу ідею. Він припустив, що червоне зміщення, яке ми бачимо у далеких галактиках - по суті, зміщення світлового спектра в бік червоного кольору - може бути не через те, що ці галактики віддаляються.
Натомість він вважав, що фотони світла від цих галактик можуть втрачати енергію, або "втомлюватися", коли вони подорожують у просторі. Ця втрата енергії може призвести до того, що нам здаватиметься, ніби далекі галактики віддаляються від нас швидше, ніж це є насправді.
"Теорією втомленого світла майже нехтували, оскільки астрономи прийняли теорію Великого вибуху як загальноприйняту модель Всесвіту, - каже Шамір. "Але впевненість деяких астрономів у теорії Великого вибуху почала слабшати, коли потужний космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST) вперше побачив світло".
Запуск JWST відкрив нове вікно у всесвіт, надаючи чіткіші та глибші зображення, ніж будь-коли раніше.
Вчені очікували, що ці зображення покажуть молодий всесвіт, що розвивається, як і передбачала теорія Великого вибуху. Натомість вони виявили зрілі галактики - галактики, які виглядають старшими за сам всесвіт, якщо суворо дотримуватися часових рамок Великого вибуху.
"JWST надав глибокі зображення дуже раннього Всесвіту, але замість того, щоб показати немовля, як очікували астрономи, він показав великі та зрілі галактики", - зазначає Шамір. "Якщо Великий вибух стався так, як спочатку вважали вчені, то ці галактики старші за сам Всесвіт".
Це несподіване відкриття призвело до відновлення інтересу до альтернативних теорій, в тому числі до концепції "втомленого світла".
Чи може бути так, що наше розуміння розширення Всесвіту ґрунтується на припущеннях, які, можливо, потребують перегляду?
Дослідження Шаміра включало вимірювання червоного зміщення понад 30 000 галактик за допомогою зображень з трьох різних телескопів.
Мета полягала в тому, щоб визначити, як змінюється це червоне зміщення залежно від відстані галактик від Землі та їхнього руху відносно нашої планети. Результати виявилися гостроцікавими.
"Результати показали, що галактики, які обертаються в протилежному напрямку відносно Чумацького Шляху, мають менше червоне зміщення порівняно з галактиками, які обертаються в тому ж напрямку відносно Чумацького Шляху", - пояснює Шамір.
Ця різниця відображає рух Землі, коли вона обертається разом з Чумацьким Шляхом. Але ще важливіше те, що різниця в червоному зміщенні збільшується зі збільшенням відстані галактик від Землі.
"Оскільки швидкість обертання Землі відносно галактик постійна, причиною різниці може бути відстань галактик від Землі", - вказує Шамір. "Це показує, що червоне зміщення галактик змінюється з відстанню, що й передбачав Цвіккі у своїй теорії втомленого світла".
Хоча висновки Шаміра не спростовують теорію Великого вибуху, вони спонукають до серйозних роздумів. Якщо спостережуване червоне зміщення далеких галактик пояснюється не лише швидкістю їхнього віддалення від нас, можливо, нам доведеться переоцінити основні положення теорії Великого вибуху.
Крім того, теорія "втомленого світла" відкриває гостроцікаві можливості для явищ, які ставлять під сумнів модель Великого вибуху.
Наприклад, чому ми бачимо галактики, які виглядають старшими за сам Всесвіт? Чи може бути так, що світло, яке ми спостерігаємо, просто втрачає енергію з часом, замість того, щоб всесвіт розширювався з прискоренням?
Підсумовуючи все це, робота Шаміра пропонує нам вийти за межі усталених моделей, щоб краще зрозуміти наш всесвіт. Він заохочує інших вчених переосмислити давні припущення, які десятиліттями формували їхні дослідження.