Космологічні моделі Всесвіту: етапи становлення сучасної системи, особливості

Вік Всесвіту

Вчені можуть показати, що він пропорційний зворотного величиною постійної Хаббла.

Таким чином, точне визначення цієї константи є критичною проблемою для космології. Недавні вимірювання показують, що зараз космосу від 7 до 20 мільярдів років.

Але Всесвіт обов’язково повинна бути старше, ніж її самі старі зірки. А вони оцінюються у віці від 13 до 16 млрд років.

Близько 14 мільярдів років тому Всесвіт почала розширюватися у всіх напрямках від нескінченно малої щільною точки, відомої як особливість. Ця подія відома як Великий вибух.

Протягом перших декількох секунд після початку швидкої інфляції, яка продовжувалася у наступні сотні тисяч років, з’явилися фундаментальні частинки. Які пізніше склали б матерію, але вона, як знає людство, ще не існувала. У цей період Всесвіт була непрозорою, наповненої надзвичайно гарячою плазмою і потужним випромінюванням.

Однак у міру розширення її температура і щільність поступово знижувалися. Плазму і випромінювання в кінцевому підсумку замінили водень і гелій, самі прості, легкі і найбільш поширені елементи у Всесвіті. Гравітації знадобилося кілька сотень мільйонів додаткових років, щоб об’єднати ці свободноплавающие атоми в первинний газ, з якого з’явилися перші зірки і галактики.

Це пояснення про початок часу було отримано з стандартної моделі космологія Великого вибуху, також відомої як система Лямбда — холодна темна матерія.

Космологічні моделі Всесвіту засновані на прямих спостереженнях. Вони здатні робити прогнози, які можуть бути підтверджені наступними дослідженнями, і покладаються на загальну відносність, тому що ця теорія дає найкраще згоду з спостережуваними великомасштабними поводженнями. Космологічні моделі також засновані на двох фундаментальних припущеннях.

Земля не знаходиться в центрі Всесвіту і не займає особливого місця, тому космос виглядає однаково у всіх напрямках та з усіх місць у великому масштабі. І одні і ті ж закони фізики, діючі на Землі, застосовуються у всьому космосі незалежно від часу.

Отже, те, що людство спостерігає сьогодні, може бути використане для пояснення минулого, теперішнього або для допомоги в прогнозуванні майбутніх подій в природі, незалежно від того, наскільки далеко розташоване це явище.

Неймовірно, чим далі люди вдивляються в небо, тим далі вони дивляться в минуле. Це дозволяє проводити загальний огляд Галактик, коли вони були набагато молодше, щоб можна краще зрозуміти, як вони еволюціонували по відношенню до тих, які ближче і, отже, набагато старше. Звичайно, людство не може бачити одні і ті ж Галактики на різних етапах свого розвитку. Але можуть виникнути хороші гіпотези, групуючи Галактики за категоріями на основі того, що вони спостерігають.

Вважається, що перші зірки утворилися газових хмар незабаром після початку Всесвіту. Стандартна модель великого вибуху припускає, що можна знайти самі ранні Галактики, заповнені молодими і гарячими тілами, які додадуть цим системам синій відтінок. Модель також передбачає, що перші зірки були більш численними, але менше за розміром, ніж сучасні. І що системи ієрархічно зросли до свого поточного розміру, оскільки маленькі Галактики з часом утворювали великі острівні всесвіти.

Цікаво, що багато з цих прогнозів були підтверджені. Наприклад, ще в 1995 році, коли космічний телескоп Хаббл вперше подивився глибоко в початок часу, він виявив, що молода Всесвіт була заповнена слабкими синіми Галактиками, які були в тридцять — п’ятдесят разів менше Чумацького шляху.

Стандартна модель великого вибуху також передбачає, що ці злиття все ще тривають. Тому людство повинно знайти докази цієї активності і в сусідніх Галактиках. На жаль, до недавнього часу було мало доказів енергійності злиттів серед зірок біля Чумацького Шляху. Це було проблемою зі стандартною моделлю великого вибуху, тому що передбачало, що розуміння Всесвіту може бути неповним або помилковим.

Тільки у другій половині XX століття було накопичено досить фізичних доказів, щоб зробити розумні моделі процесу формування космосу. Нинішня стандартна система великого вибуху була розроблена на основі трьох основних експериментальних даних.