Реликтовое излучение

Какому типу соответствует спектр реликтового излучения? Сколькими параметрами описывается реликтовое излучение в стандартной космологической модели? Профессор Принстонского университета Лайман Пейдж рассказывает о свойствах и особенностях реликтового излучения в рамках проекта Serious Science, созданного командой ПостНауки.

В 1950-х люди впервые стали задумываться о модели горячего Большого взрыва. Пионерами в этом были Альфер, Герман и Гамов — они обсуждали существование реликтового излучения. Интересно, что в то же время Зельдович думал о холодном Большом взрыве, при котором такого излучения не образуется. Шли годы, первоначальные результаты не стали широко известными. Идея была заново привнесена Робертом Дикке по совершенно другим причинам. Он и его группа из Принстона начали искать это излучение. Другая группа из Bell Labs, состоящая из Пензиаса и Уилсона, занималась астрономическими измерениями и разработкой технологий для спутниковых систем. Именно они и обнаружили реликтовое излучение.

Если у вас есть телевизор, то вы можете взять его антенну, направить в небо, настроить на не соответствующую никакому каналу частоту и поймать шум. Примерно 1% этого шума, этих помех обусловлен реликтовым излучением, то есть является отголоском самого рождения Вселенной. Очень легко оценить, что получается именно 1%: мы живем в среде с температурой примерно 300 кельвинов, температура реликтового излучения — около 3 кельвинов, то есть примерно 1%.

Мы видим горячие и холодные пятна — это предшественники галактик, мы можем связать их с отклонениями в величине гравитационного поля. Это нам говорит о том, где собирается материя и как во Вселенной образуются структуры. Мы можем представить, как между нами и поверхностью последнего рассеяния, которая находится от нас на расстоянии, примерно равном произведению возраста Вселенной на скорость света, разворачивается вся история Вселенной. Когда мы смотрим вдаль, то телескопы работают как машины времени, и тогда мы наблюдаем все развитие Вселенной, а поверхность последнего рассеяния — это самое раннее, что мы можем увидеть.