Универсум с точностью до 1%

Астрофизики сумели определить размеры даже такого безразмерного объекта, как Вселенная. Фото NASA

«Размеры нашей Вселенной измерены с точностью до 1%!» С таким сенсационным сообщением выступила группа ученых на очередном ежегодном съезде Американского астрономического общества (American Astronomic Society), состоявшемся в Вашингтоне. Вот уже почти в течение двух веков этот Международный конгресс американских астрономов – нынешний 223-й по счету – привлекает повышенное внимание всего ученого сообщества. На этом астрономическом и астрофизическом форуме, как правило, подводят основные итоги прошедшего года и намечают главные задачи космологической науки на ближайшие годы.

В упомянутом докладе отмечается, что достижения астрофизических исследований последнего десятилетия были обобщены и приведены к общему знаменателю путем создания нового «золотого космического стандарта» в рамках проекта BOSS (The Baryon Oscillation Survey). Этого удалось достичь благодаря исследованиям в Астрофизической лаборатории в Нью-Мексико (США), где установлен уникальный телескоп – The Sloan Foundation Telescope.

«В нашей повседневной жизни очень мало объектов, которые мы можем определить с точностью до 1%. А вот теперь я знаю размеры Вселенной лучше, чем размеры моего собственного дома», – заявил руководитель проекта BOSS профессор Дэвид Шиегел из Национальной лаборатории в Беркли.

Двадцать лет назад астрофизики считали, что они знают не более 50% от реального размера Вселенной, пять лет тому назад речь шла о 5%, а всего лишь год назад подчеркивали о 2% точности этого параметра. Надо полагать, что объявленный сейчас 1% точности в определении размера Вселенной останется стандартной цифрой на многие предстоящие годы. По крайней мере до тех пор, пока свое слово не скажет новый орбитальный телескоп James Webb Telescope (JWST), запуск которого запланирован на 2018 год. Кстати, для вычисления длины окружности Вселенной с точностью до радиуса атома водорода достаточно знание всего лишь 39 знаков числа «пи» после запятой…

Комментируя по моей просьбе столь уверенные утверждения астрономов, академик РАН Александр Лисицын подчеркнул, что, если астрономы и астрофизики имеют четкое представление хотя бы о 50% нашей огромной Вселенной, это уже большое достижение современной науки. При этом с некоторой завистью океанолог Лисицын отметил, что астрономам каким-то образом удается получить баснословные средства на исследования космоса, в то время как Мировой океан очень нуждается в научных исследованиях по многим направлениям.

Несколько слов о принципах и методах измерения коллаборации BOSS. В качестве основы измерения межгалактических расстояний использовался так называемый standard ruler – барионные акустические осцилляции (barion accustic oscillations, BAO). ВАО – это акустические волны, образовавшиеся вскоре после рождения Вселенной и как бы «замерзшие», впечатавшиеся в первозданный реликтовый фон. Эти волны вещества свободно гуляли по совсем молодой еще тогда Вселенной. Это и способствовало возникновению и распространению галактик, которые в их нынешнем виде мы сейчас наблюдаем. То есть именно ВАО отвечают за неравномерное распределение материи в космосе.

«Природа дала в наши руки BAO – великолепный мощный измеритель, протяженность которого составляет ровно полмиллиарда световых лет, с помощью которого мы можем измерить любые расстояния во Вселенной вплоть до ее самых отдаленных глубин», – заявил астроном, доктор Эшли Росс из Университета Портсмута.

«Точное определение расстояния до исследуемого объекта – фундаментальный параметр современной астрономии, что сильно облегчает определение других важных параметров», – подчеркивает руководитель Вычислительного центра проекта BOSS, доктор Даниил Эйзенштейн. К тому же определение точного расстояния до всех объектов Вселенной будет способствовать выяснению хотя бы сущности такого непонятного фактора, как темная энергия, которая, как полагают ученые, обеспечивает ускоренное расширение Вселенной.

Самые последние данные говорят о том, что темная энергия, возможно, является космологической константой, колоссальная мощность которой не зависит как от фактора времени, так и от положения в космическом пространстве. Она же, видимо, определяет кривизну Вселенной, причем оказалось, что космическое пространство не так сильно искривлено, как полагали совсем недавно. Другое дело – проблема граничности или бесконечности Вселенной. «Пока мы не можем дать четкий ответ на вопрос: будет ли Вселенная бесконечно расширяться или наступит время, когда это прекратится?» – заявил профессор Дэвид Шиегел.

Детальный анализ исследований проекта BOSS будет завершен к июню 2014 года, когда на «астрономическую карту» будут выложены высокоточные сведения о параметрах 1,3 млн галактик, 160 тыс. квазаров и еще несколько сот тысяч других космических объектов.

Дальнейшие наблюдения, оставшиеся за пределами огромного пространства исследовательской команды BOSS, как полагают ученые – участники Астрономического форума, должны быть сосредоточены на еще более глубоком проникновении в космос. Эта задача как раз является основной для европейского космического телескопа Euclid, названного по имени гениального древнегреческого ученого Эвклида. Запуск телескопа на орбиту планируется произвести в конце текущего десятилетия.