На раннем этапе существования Вселенной время текло в замедленном темпе

Ученым удалось заглянуть в раннюю эпоху существования Вселенной, когда ей было около одного миллиарда лет. Они выяснили, что там все двигалось медленнее, чем сейчас.

Это открытие подтверждает общую теорию относительности Альберта Эйнштейна, согласно которой в прошлом события во Вселенной происходили намного медленнее.

Учитывая необъятность Вселенной, изучение ранней эпохи ее существования похоже на возвращение назад во времени. Слабый свет от самых старых галактик все еще путешествует по космосу, достигая Земли, поэтому самые дальние уголки Вселенной, видимые ученым, – это на самом деле свет из прошлого.

Но рассмотреть древнюю Вселенную, которая образовалась в результате большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад, – это невероятно трудная задача. Сложные современные телескопы, которые позволяют вести наблюдения в различных длинах волны света, имеют свои ограничения.

Поэтому ученые обратились к явлению, которое может служить своего рода небесным хронометром, – к квазарам.

Квазар – гиперактивная сверхмассивная черная дыра в центре молодой галактики – настолько ярок, что светит сильнее нашей галактики Млечный Путь примерно в сто раз. Эта яркость может служить своего рода космическими часами, которые ученые могут использовать для отслеживания времени во Вселенной.

Наблюдение за квазарами в течение длительного периода позволило группе астрономов увидеть, как Вселенная ускоряется по мере старения. Результаты их исследования опубликованы в понедельник в журнале Nature Astronomy.

"Оглядываясь на ту эпоху, когда Вселенной было чуть более миллиарда лет, мы видим, что время тогда текло в пять раз медленнее", – сказал ведущий автор исследования Герейнт Льюис (Geraint Lewis), профессор астрофизика Сиднейского университета и Сиднейского института астрономии.

"Если бы вы находились там, в той юной Вселенной, одна секунда казалась бы вам одной секундой, но с наших позиций, то есть спустя более чем 12 миллиардов лет, то раннее время кажется растянутым", – объяснил он.

Исследования показывают, что Вселенная расширяется, причем темпы ее расширения растут, и ученые до сих еще пытаются понять, как это происходит.

Если ученым удастся выяснить, что случилось в первые дни существования Вселенной, это поможет им найти ответы на самые большие загадки о ее происхождении, о том, как она развивалась и что ждет ее в будущем.

"Благодаря Эйнштейну мы знаем, что время и пространство неразрывно связаны друг с другом, и с начала времен в сингулярности Большого взрыва Вселенная расширялась", – сказал Льюис.

"Расширение пространства означает, что при наблюдениях за ранней Вселенной происходящие в ней события будут казаться нам замедленными по сравнению с тем, как время идет сейчас. Мы доказали, что время действительно текло значительно медленнее, чем сегодня, в первый миллиард лет после Большого Взрыва", – добавил он.

Соавтор исследования доктор Брендон Брюэр (Brendon Brewer), старший преподаватель статистики и специалист по астростатистике Оклендского университета, провел анализ свечения 190 квазаров, которые ученые наблюдали в течение двух десятилетий. Данные, полученные в ходе наблюдений на разных длинах волн света, казалось, "тикали", как часы.

Астрономы также ведут наблюдение за сверхновыми – взрывами массивных звезд, – поскольку это еще один вид космических часов, которые позволяют им отслеживать замедленное движение Вселенной примерно до половины ее нынешнего возраста.

Хотя сверхновые звезды очень яркие, наблюдать их становится гораздо труднее на больших расстояниях от Земли, а это значит, что астрономам нужен еще один источник, который был бы виден еще глубже в ранней Вселенной.

"В то время как сверхновые звезды выглядят как одиночная вспышка света, что облегчает их изучение, квазары гораздо более сложны и похожи на непрекращающийся фейерверк, – объяснил Льюис. – Мы расшифровали этот фейерверк, показав, что квазары тоже можно использовать в качестве стандартных маркеров временя для ранней Вселенной".