Красное смещение, расширение и возраст Вселенной



бет1/15
Дата21.06.2020
өлшемі1,33 Mb.
түріЗакон
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15

35-36 Эволюция вселенной. Большой взрыв. Реликтовое излучение. Темная энергия

  1. Красное смещение, расширение и возраст Вселенной.

В начале прошлого века было обнаружено смещение спектральных линий химических элементов во многих галактиках в красную часть спектра. Причем для большинства галактик соблюдалась закономерность - красное смещение галактики тем больше, чем меньше ее наблюдаемая звездная величина и чем меньшую площадь занимает она на небосводе. Естественно, возникло подозрение о разбегании галактик от нас, как наблюдателей. Прогрессирующем с увеличением расстояния от нас.

      Измерение расстояний до галактик в те времена проводилось в основном по переменным звездам, для которых была хорошо известна связь между их абсолютной светимостью и периодом из переменности (цефеиды). В результате стало ясно, что красное смещение спектров галактик обусловлено эффектом Допплера. Другими словами - достаточно удаленные галактики "убегают" от нас. С тем большей скоростью, чем дальше они от нас.

  Это разбегание галактик описывается закономерностью, предложенной Хабблом:

  V = H * R,

где V - скорость удаления галактики от нас (км/сек), H - постоянная Хаббла (км/сек/Мпк ~ 1/сек), R - расстояние до галактики (Мпк), Мпк (мегапарсек) = 3,26 млн. св. лет. По последним наблюдательным данным Н = 72 км/сек/Мпк с погрешностью не более чем  плюс-минус 3 км/сек/Мпк.

      Если эту закономерность применить к ближайшей к нам крупной галактике - туманности Андромеды, удаленной от нас на ~ 0,7 Мпк, то она должна будет удаляться от нас со скоростью ~ 50 км/сек. На самом деле она приближается к нашей Галактике со скоростью чуть больше 100 км/сек. Это объясняется тем, что в группах и скоплениях галактик хаотические скорости последних должны быть не меньше нескольких сотен км/сек с тем, чтобы противостоять гравитационному самосжатию групп и скоплений. Поэтому установленная Хабблом закономерность удовлетворительно начинает работать для галактик, удаленных от нас на два-три десятка мегапарсек (60-100 млн. св. лет). И чем дальше от нас наблюдаемая галактика, тем с большей точностью выполняется закон Хаббла.

      Если предположить, что постоянная Хаббла не изменяется со временем, то из линейной экстрапляции закона Хаббла в прошлое следует, что был момент времени, когда плотность материи во Вселенной была бесконечной. Другими словами, имело место рождение Вселенной . Легко видеть, что размерность постоянной Хаббла есть [1/сек]. Естественно предположить, что момент рождения Вселенной отстоит в прошлое от нашего времени на величину Т ~ 1 / Н. И если перевести мегапарсеки в километры (1 Мпк = 3,1 * 10**19 км), а секунды в года (1 год = 3,15 * 10**7 секунд), то нетрудно видеть, что Т ~ 1 / Н ~ 13,7 млрд. летЭто и должно быть оценкой возраста Вселенной в первом приближении. И, действительно, по современным представлением возрастом Вселенной считается 13,8 млрд. лет с погрешностью порядка 20 млн лет.



  1. Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15




©engime.org 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет