Что было до Большого взрыва

Реконструкция Вселенной до момента Большого взрыва.

Считается, что применительно к нашей Вселенной геометрическая сфера не совсем верно отражает реальность. В формате 4D, то есть в своем историческом развитии на протяжении почти 14 млрд лет, Вселенная напоминает скорее эдакий расширяющийся «бокал».

Научные открытия и тем более гипотезы не патентуются, но остаются в памяти коллег. Считается, что советский физик Георгий (Джордж) Гамов, эмигрировавший в 1930-е годы в Америку, первым сформулировал идею Большого взрыва (Big Bang). То есть момента, с которого началось развитие нашей Вселенной. Взрыв последовал за образованием сингулярности, или соединения в одной (сингулярной, от single – одинокий, единый) точке всей массы будущей Вселенной.

Всех этих слов Гамов не говорил, так как термин «сингулярность» появился много позже. Однако он, конечно же, знал о взрывах сверхновых. Но Гамов предположил существование космического микроволнового фона (СМВ – Cosmic Microwave Background), который и был со временем открыт. Позже выяснилась его анизотропия, неравномерность «нагрева». В СМВ, как оказалось, присутствуют «островки» – сгустки излучения более высокой температуры.

Затем было открыто расширение (экспансия) пространства. В конечном итоге очередную Нобелевскую премию вручили астрофизикам, которые доказали, что расширение идет к тому же с ускорением, которое и объясняет расширение космического «бокала», наблюдаемое сегодня.

Все это было весьма логично, особенно на фоне успехов, связанных с формулированием идеи сингулярности и исследованиями открытых в недрах галактик черных дыр, нейтронных звезд. Эти астрофизические объекты могут взрываться, давая яркие вспышки на небе. А могут и «схлопнуться» – коллапсировать с образованием черных дыр. Это приводит к искривлению лучей от далеких звезд, а также к существованию гравитационных волн, недавно зарегистрированных с помощью лазерных обсерваторий.

Все эти уникальные открытия вроде бы подтверждали «безумные» идеи знаменитого британского физика-теоретика Стивена Хокинга, предположившего существование не одной Вселенной, а сразу множества, Мультиверса. И вполне естественным на этом фоне кажется, что Вселенная существовала и до Big Bang. (Иначе чему было бы коллапсировать перед Большим взрывом.) По этому поводу идут нескончаемые споры и дискуссии. Однако все признают мистическую и пока неразрешимую и необъясненную загадку инфляции, последовавшей сразу же за Большим взрывом.

Вверху: вероятность и излучение Вселенной до Большого взрыва и после него; внизу – образовавшейся в результате Big Bang.  Иллюстрации Physorg

Можно напомнить, что о расширении Вселенной впервые заговорил американский астроном Эдвин Хаббл, в честь которого был назван первый орбитальный телескоп. Именно телескоп Хаббла показал нам остатки сверхновой, образовавшие красивую «розетку» вокруг бывшей звезды. Причем астроном вел наблюдения, когда и радиотелескопов-то не было. Но тем не менее Хаббл обратил внимание на «воплощение» в небесных сферах допплеровского принципа изменения длины волн. В пространстве Вселенной оно проявляется так называемым красным смещением в спектре (Red Shift), которое тем больше, чем дальше от нас находится источник излучения.

К настоящему времени проект широкомасштабного исследования многоспектральных изображений и спектров красного смещения звезд и галактик при помощи 2,5-метрового широкоугольного телескопа в обсерватории Апачи-Пойнт (США), получивший название «Слоуновское цифровое обозрение неба» (Sloan Digital Sky Observer), накопил большой массив спектрографических данных от массивных галактик. Это позволило сотрудникам Астрофизического института на Канарах, что на острове Тенерифе, и Астрономической обсерватории Японии (PRD) реконструировать исходную Вселенную с помощью нового суперкомпьютера.

В комментариях ученых говорится, что им удалось обратить вспять космические часы – от мига инфляции и до сегодняшнего дня. По ходу дела компьютер «создал» 4 тыс. моделей развития вселенных, визуализировав их изменения под влиянием нелинейной гравитации. Свое возвращение «к истокам» авторы назвали созданием примордиальной Вселенной, максимально приближенной к стадии инфляции после Большого взрыва.

Ученые, заключая изложение своих результатов, пишут, что реконструкция играет важную роль как мера разумного ограничения при рассмотрении разных типов Вселенных вблизи инфляции. Возможно ведь, что некоторые черные дыры существовали еще до Big Bang.