CC BY
0
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2
УДК 53.01.86
ОСОБЕННОСТИ РЕЛИКТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
1* 9 3
Н. М. Манаков1 , А. А. Снежко2"5
Национально исследовательский томский политехнический университет Российская Федерация, 634050, г. Томск, проспект Ленина, 30 9Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России Российская Федерация, 662972, Красноярский край, г. Железногорск, ул. Северная, 1 3Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*Е-шай: manakov.nikitka@yandex.ru
Реликтовое излучение в настоящий момент предлагается большинством ученых в качестве доказательства теории большого взрыва. Тем не менее, находятся и противоположные мнения, отрицающие и большой взрыв и данную причинно-следственную связь.
Ключевые слова: реликтовое излучение, теория большого взрыва.
FEATURES OF RELIC RADIATION N. M. Manakov1*, A. A. Snezhko2,3
1National Research Tomsk Polytechnic University 30, Lenin Avenue, Tomsk, 634050, Russian Federation 2Siberian Fire and Rescue Academy 1, North st., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk Territory, 662972, Russian Federation
3Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: manakov.nikitka@yandex.ru
Relic radiation is currently being proposed by most scientists as proof of the big bang theory. Nevertheless, there are also opposing opinions that deny both the big bang and this causal relationship.
Keywords: relic radiation, big bang theory.
Реликтовое излучение (РИ) - космическое сверхвысокочастотное излучение, обладающее высокой степенью изотропности и имеющее спектр, свойственный для абсолютно чёрного тела. РИ представляет собой фотоны, испущенные первыми частицами после зарождения Вселенной. Было предсказано в 1948 году Георгием Гамовым, Ральфом Альфером и Робертом Германом, с целью доказательства теории большого взрыва, как остаточное явление [1]. Позже в 1965 году было обнаружено случайно Арно Пензиасом и Робертом Вудроу Вильсоном.
Согласно теории большого взрыва РИ - фотоны, которые не были пойманы и поглощены частицами в космосе, это излучение получило свободное распространение по Вселенной спустя 380000 лет с момента ее рождения и охлаждения до 3000 К. Именно тогда скорость частиц упала настолько, что силы электромагнитного, ядерного и гравитационного взаимодействия смогли объединять частицы в атомы, свободных частиц стало меньше и у
Секция «Концепции современного естествознания»
фотонов появилась возможность почти беспрепятственно летать по Вселенной, с учётом того что Вселенная расширялась со временем, фотоны стали ещё менее уловимы частицами.
Это позволило РИ максимально равномерно разойтись по всей Вселенной. Со временем температура излучения падала и на данный момент составляет 2,75 К [2].
При детальном изучении карты нетрудно заметить, что в направлении созвездия Льва температура этого излучения на 0,1 % выше, чем в среднем, а в противоположном направлении - настолько же ниже [2].
Кроме того, обнаруживаются более горячие и более холодные области, что ученые объясняют большим количеством тел в космосе, перекрывающих это излучение. Выступая в роли фильтра, космические объекты в некоторой степени поглощают излучение, и на карте образуются участки холода и области нагрева. Так, по центру проходит видимая для землян галактика, большое число относительно высокотемпературных зон находится именно там, что связано с излишним «шумом», испускаемым другими телами во Вселенной.
На карте реликтового излучения зафиксирована очень странная аномалия - холодное пятно, отличающееся большим размером, около 5°, и низкой температурой в 10 раз меньше, чем в других областях неба. Известно что галактики формируют крупномасштабную структуру, состоящую из скоплений, связывающих их нитей и пустот (войдов) между ними [3]. Фотон реликтового излучения, проходящий через пустоту попадает в пустое пространство из области с более высоким гравитационным потенциалом и теряет энергию за счет гравитационного красного смещения. То есть фотону нужно затратить энергию, чтобы выбраться из ямы гравитационного потенциала. Выходя из пустоты, фотон снова набирает потерянную энергию. Однако, в случае расширяющейся Вселенной, к моменту выхода из пустоты гравитационный потенциал не будет эквивалентным начальному значению, и фотон не получит полностью потерянную энергию. Таким образом, пустоты делают фотоны реликтового излучения более холодными. А скопления, наоборот, разогревают их. В среднем оба эффекта компенсируют друг друга. Однако в пустотах недалеко от нас, то охлаждение фотонов реликтового излучения может оказаться заметным [3]. В других теориях предполагается, что холодное пятно образовалось в самые первые моменты после Большого взрыва. Существует мнение, что в начале эпохи инфляции наша Вселенная столкнулась с другой Вселенной, что привело к возникновению холодного пятна [4]. Холодное пятно может оказаться просто случайным образованием [3]. До сих пор физики не пришли к единому мнению, за счет какого именно процесса Вселенная расширялась с ускорением в период инфляции, и вследствие ли большого взрыва это произошло. Холодные места нашей планеты связывают с сильными магнитными полями. Возможно, что и в данном аспекте скрывается та же причина. Вопрос причины пространственных неоднородностей в распределении реликтового излучения остается открытым.
Библиографические ссылки
1. Fixsen, D. J. The Temperature of the Cosmic Microwave Background (англ.) // The Astrophysical Journal. - IOP Publishing, 2009. - Vol. 707. - P. 916—920.
2. Вселенная, жизнь, разум /Под ред. Н. С. Кардашева и В. И. Мороза.- 6-е изд., доп.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987 (Пробл. науки и техн. прогресса). - 320 с.
3. Как объяснить загадочное холодное пятно реликтового излучения [Электронный ресурс]. URL: https://elementy.ru/novosti nauki/433134/. (дата обращения: 10.04.2022)
4. Пузырь, пузырь, поток и Хаббл: крупномасштабный поток галактик от космологических столкновений пузырей [Электронный ресурс]. URL: https://arxiv.org/abs/0910.4159 (дата обращения: 10.04.2022).
© Манаков Н. М., Снежко А. А., 2022
