Полученные недавно астрономами результаты, по-видимому, разрешат некоторые проблемы в космологии, которые заставляли некоторых физиков прибегать к довольно отчаянным теориям. Оказалось, что в древней Вселенной время текло в пять раз медленнее, чем сейчас.
Чтобы прийти к такому выводу, астрономы изучили самые далёкие от Земли видимые объекты — квазары. Самому старому такому образованию — 13 млрд лет, другим, что помоложе, — около 12 млрд.
Тот факт, что время, по-видимому, течет по-разному для людей, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, по сравнению с теми, кто неподвижен, является основной особенностью специальной теории относительности Эйнштейна.
После открытия того, что Вселенная расширяется, физики поняли, что также должно происходить замедление времени. С нашей точки зрения, получается, прошлое двигалось более медленными темпами. Однако определить, насколько медленнее, оказалось серьезной проблемой.
«Оглядываясь назад, на то время, когда Вселенной было чуть больше миллиарда лет, мы видим, что время текло в пять раз медленнее, — сказал ведущий автор исследования профессор Герайнт Льюис из Сиднейского университета. — Если бы вы были там, в этой новорожденной вселенной, одна секунда показалась бы одной секундой, но с нашей точки зрения, через более чем 12 миллиардов лет, это раннее время, кажется, тянулось очень долго».
Чтобы измерить замедление времени, нам нужно что-то, что изменяет яркость в течение периода, который мы можем оценить. Вспышки сверхновых позволили нам отследить, насколько иначе время текло примерно семь миллиардов лет назад. Однако, какими бы яркими они ни были, лишь немногие сверхновые достаточно заметны до этого момента. От галактик, которые меняют свою яркость только в течение миллионов лет, мало проку. Поэтому учёные решили присмотреться к квазарам.
Однако самый удаленный квазар, который мы можем видеть, находится на 13 миллиардов лет назад во времени. Яркий свет, создаваемый его аккреционным диском, можно увидеть, несмотря на огромное расстояние. И он меняет свою яркость.
Профессор Льюис объяснил изданию IFLScience, что эти мерцания, хотя и не полностью предсказуемы, не являются полностью случайными. «Это немного похоже на фондовый рынок, — сказал он. — За последние пару десятилетий мы увидели, что существует статистическая закономерность в изменении, причем временные рамки связаны с яркостью квазара и длиной волны его света».
Профессор Льюис и его коллега Брюер использовали выборку из 190 квазаров, возраст некоторых превышает 12 миллиардов лет. Наблюдения были проведены командой из Университета Иллинойса. Исследователи сгруппировали звезды по характеристикам, учитывая, что все они находятся на разных расстояниях от Земли. Такой подход и позволил понять, меняется ли яркость более далеких квазаров медленнее, чем более близких.
Авторы в итоге пришли к выводу о закономерности все большего расширения и ускорения по мере удаления квазаров от Земли дальше. Чем древнее были космические объекты, тем медленнее они меняли яркость, как того и предполагала теория относительности.
«В то время как сверхновые действуют как одиночная вспышка света, что облегчает их изучение, квазары более сложны, как продолжающийся фейерверк, — сказал Льюис. — Что мы сделали, так это раскрыли этот фейерверк, показав, что квазары тоже могут использоваться в качестве стандартных маркеров времени для ранней вселенной».
