Наука и Техника

Наука И Техника
2 ноября 2014

Вселенная старше, чем кажется

Когда астрономы впервые обнаружили звезду HD 140283 в 190 световых годах от Земли в созвездии Весов, они были озадачены. Эта звезда оказалась очень древней и быстро получила прозвище Мафусаил. Это бедный на металл субгигант с величиной 7,223. Почти сто лет звезда была известна как сверхскоростная, но ее присутствие по соседству с нашей Солнечной системой и состав казались странными. Более того, HD 140283, по всем параметрам, сформировалась недолго после Большого Взрыва. Ее возраст составлял 14,46 миллиарда лет, что делало ее старше самой Вселенной, которой 13,817 миллиарда лет (по оценкам на основе космического микроволнового фона).

Конечно, в конечном счете было доказано, что маржа ошибки в оценке возраста звезды была гораздо шире, чем показало оригинальное исследование. Астрономы увеличили маржу до 800 миллионов лет. Ошибка позволяет оценить звезду как намного более молодую, но все равно она войдет в число первых из известных объектов вселенной, разумеется, в пределах времени с момента Большого Взрыва. Но каков верхний предел возраста? Может ли звезда быть такой же старой, как предположило первое исследование, но все еще оставаться «по эту сторону Большого Взрыва»?

В статье в International Journal of Exergy Бироль Килкис из Университета Баскента в Анкаре, Турция, думает, что да. В 2004 году он представил модель излучающей вселенной (RUM). Эта интригующая концепция предполагает, что эксергия (часть энергии, равная максимальной полезной работе, которую может совершить термодинамическая система при переходе из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой) будет стекать от Большого Взрыва в то, что Килкис называет тепловой раковиной бесконечного размера при абсолютном нуле, долго-долго в будущем. Используя RUM, Килкис рассчитал, что возраст вселенной будет составлять 14,885 ± 0,040 миллиарда лет, что незначительно старше, в общей схеме вещей, чем возраст микроволнового фона, но легко вместит предполагаемый изначальный возраст HD 140283.

Что примечательно, теория RUM Килкиса добавляет новую динамическую величину в постоянную Хаббла и предполагает, что расширение Вселенной начало ускоряться спустя 4,4 миллиарда лет после Большого Взрыва, что также может вместить понятие темной энергии. Более того, нарастающий темп ускорения сам по себе замедляется, что, в свою очередь, можно связать с темной материей. Темная материя и темная энергия широко обсуждаются сегодня и являются спорными физическими явлениями, которым у нас вообще нет никакого объяснения, но данные наблюдений позволяют предположить, что они реальны. В дополнение ко всему этому RUM подразумевает, что постоянная Планка не является чистой константой, а космологически вариабельна. Об этом в 2013 году высказывали предположения Сешаватарам и Лакшминараяна.

«Большим вопросом остается то, куда расширяется наблюдаемая Вселенная. Если у расширяющейся Вселенной есть масса и объем, то независимо от ее формы она должна расширяться в другую среду, — говорит Килкис. — Эта «среда» бесконечных размеров и лежит в абсолютном нуле, таким образом, действуя в качестве тепловой раковины для вселенной, которая, в свою очередь, является тепловым излучающим источником, лежащим за пределами раковины».