Кэмбридж Космология: Горячий Большой взрыв

Краткая история наблюдательной космологии

Некоторые избранные ключевые моменты впечатляющих успехов в наблюдательносй космологии этого века.

Начало 20 столетия - уплощенный `остров' или Вселенная Капетина

В начале двадцатого столетия, было повсеместно признано, что наша Галактика является изолированным объектом дискообразной формы. Но чем являются спиральные туманности, подобные M31 (Андромеда) - находятся ли они внутри или снаружи Млечного пути? Иммануил Кант предположил, что они являются другими `островами' Вселенной.

M100, одна из спиральных туманностей, в соседнем скопении галактик в Деве (фото AAO).

1912г Слифер (Slipher) - красные смещения спиральных туманностей

Слифер измерил спектры туманностей, и показал, что многие туманности имели Допплеровские смещения, то-есть, частота света подверглась воздействию скорости источника (также как изменяется частота звука у проходящего поезда). К 1924г, были измерены 41 туманность, и 36 из них оказались удаляющимися.

1918г Шапли (Shapley) - измерение расстояния с использованием переменных звезд

Ключевой прогресс в Космологии достигнут с развитием средств измерения расстояний до туманостей. Шапли воспользовался Цефеидами, яркими звездами, которые пульсируют с регулярными интервалами от нескольких дней до месяца. Период их переменности коррелирует с их абсолютной светимостью, которую ему удалось калибровать по соседнему Большому Магеллановому Облаку.

Вариации яркости Цефеид в M100 (фото Орбитального телескопа Хаббла). Кликните, чтобы увидеть анимацию Цефеиды в M100.

Анимация диаграммы вариации яркости Цефеид во времени (Телескоп Хаббла).

1923-29г Хаббл - пропорционаьность между скоростью и расстоянием

Хабблу удалось разрешить Цефеиды в M31 (галактика Андромеды) с помощью телескопа с разрешением 100" Mt Wilson. Он провел новое измерение расстояний используя самые яркие звезды в более удаленных галактиках. Он установил отношение этих измерений с туманностью Слифера и установил пропорциональность между скоростью v и расстоянием d, то есть, закон Хаббла v=Hd. Постоянная пропорциональности H называется постоянной Хаббла (самим Хабблом она была значительно переоценена).

1964 Пензиас & Вильсон - Космическое микроволновое фоновое излучение

Работая в лаборатории Бела с антенной-рупором (7.35 см), Пензиас & Вильсон случайно открыли изотропный фон в радиодиапазоне, реликт, оставшийся от изначального ядра. Это космическое микроволновое фоновое излучение является ключевым свидетельством для модели Горячего Большого взрыва. Температура этого чернотельного излучения составляет сегодня по данным измерений T = 2.73K (то-есть, является достаточно холодным -270C).

1986г Де Лапарен, Геллер & Хачура - крупномасштабная структура, сверхскопления и полости

Исследование галактик с большими красными смещениями показало существование общирных пузырей, волокон и пластов в масштабах от 25 МПс до 100 МПс. Последующее исследование галактик предоставило детальную информацию о распределении крупномасштабных структур. исследование радиогалактик и квазаров показало гомогенность (или однородность) достигаемую в масштабах нескольких сотен Мегапарсек (то есть, около миллиарда световых лет).

APM исследование тысяч галактик, показывающее их крупномасштабное угловое распределение на небе.

1992 Спутник COBE - открытие флуктуаций микроволнового фона

В апреле 1992г, команда спутника COBE объявила об открытии анизотропии Космического микроволнового фонового излучения на уровне одной части к 100,000. Как предполагается, это снимок иначальных флуктуаций, которые привели к фрмированию галактик при t=400,000 лет. Такая карта неба является также наилучшим доказательством изотропии (или сферической симметрии) Вселенной.

1995-96г Орбитальный телескоп Хаббла - уточнил величину постоянной Хаббла

Орбитальный телескоп Хаббла оказался способным разрешить переменные звезды Цефеиды в галактиках скопления Девы, обеспечивая гораздо лучшую каллибровку при измерении расстояния. Это позволило произвести более точную оценку постоянной Хаббла H. Также Орбитальным тескопом хаббла проведено наблюднение ранних галактик и квазаров, которые привели к серьезным сомнениям относительно моделей формирования наблюдаемых структур.

x

Орбитальный телескоп Хаббла (кликните, чтобы увеличить фото).

[ Назад ][Горячий Большой взрыв] [ Галактики ] [ Реликтовое излучение ] [ Космические струны ] [ Инфляция ] [ Космология ] [ Дальше ]
..:: Перевел с английского В.Г. Мисовец

Hosted by uCoz