«Часы» квазара показывают, что Вселенная была в пять раз медленнее после Большого взрыва

«Оглядываясь назад на то время, когда Вселенной было чуть более миллиарда лет, мы видим, что время течет в пять раз медленнее», — сказал ведущий автор исследования, профессор Герайнт Льюис из Школы физики и Сиднейского института астрономии в Сиднейском университете.

1 / 1Художественная визуализация аккреционного диска в ULAS J1120+0641, очень далеком квазаре, питаемом сверхмассивной черной дырой, масса которой в два миллиарда раз превышает массу Солнца. Фото: ESO/M. Kornmesser

Профессор Льюис и его коллега, доктор Брендон Брюэр из Оклендского университета, использовали наблюдаемые данные почти 200 квазаров — гиперактивных сверхмассивных черных дыр в центрах ранних галактик — для анализа этого замедления времени.

«Благодаря Эйнштейну мы знаем, что время и пространство переплетены, и с незапамятных времен в сингулярности Большого взрыва Вселенная расширялась», — сказал профессор Льюис.

«Это расширение пространства означает, что наши наблюдения ранней Вселенной должны казаться намного медленнее, чем течет время сегодня.

🔗 YouTube

Ранее астрономы подтвердили, что возраст этой медленной Вселенной составляет примерно половину возраста Вселенной, используя сверхновые — массивные взрывающиеся звезды — в качестве «стандартных часов». Но в то время как сверхновые чрезвычайно яркие, их трудно наблюдать на огромных расстояниях, необходимых для того, чтобы заглянуть в раннюю Вселенную.

Наблюдая квазары, этот временной горизонт был отброшен всего на одну десятую возраста Вселенной, подтверждая, что Вселенная, по-видимому, ускоряется с возрастом.

Профессор Льюис работал с астростатистиком доктором Брюером, чтобы изучить детали 190 квазаров, наблюдаемых в течение двух десятилетий. Объединив наблюдения, сделанные в разных цветах (или длинах волн) — зеленом свете, красном свете и в инфракрасном диапазоне — они смогли стандартизировать «тиканье» каждого квазара. Применяя байесовский анализ, они обнаружили, что расширение Вселенной запечатлено на тиканье каждого квазара.

«С помощью этих изысканных данных мы смогли составить график тиканья часов квазара, выявив влияние расширяющегося пространства», — сказал профессор Льюис.

Эти результаты еще раз подтверждают картину Эйнштейна о расширяющейся Вселенной, но контрастируют с более ранними исследованиями, которые не смогли идентифицировать замедление времени далеких квазаров.

«Эти более ранние исследования заставили людей задаться вопросом, действительно ли квазары являются космологическими объектами, или даже верна ли идея расширения пространства», — сказал профессор Льюис.

«Однако благодаря этим новым данным и анализу мы смогли найти неуловимый тик квазаров, и они ведут себя так, как предсказывает теория относительности Эйнштейна», — сказал он.

Подробнее: Detection of the cosmological time dilation of high-redshift quasars, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-02029-2 🔗