Реликтовое излучение

Описание нашей Вселенной было бы не полным, без упоминания о таком явлении как реликтовое (фоновое) излучение.

Реликтовое излучение (лат. Relictum – остаток) космическое сверхвысокочастотное фоновое излучение, равномерно заполняющее Вселенную тепловое излучение, которое возникло в эпоху первичной рекомбинации водорода.

Теоретическое обоснование существования реликтового излучения в рамках теории Большого взрыва было сделано Георгием Гамовым в 1947 году на основе фридмановской модели Метагалактики.

Составляя модель Вселенной в момент ее формирования, было сделано предположение о том, что первичное вещество имело очень высокую температуру, следовательно, оно активно излучало. Это излучение со временем ослабло, но полностью исчезнуть не могло, и до сих пор должно пронизывать Вселенную.

Последующие исследования подтвердили эту версию. Действительно, Вселенная заполнена неким универсальным фоновым изучением, температура которого сейчас составляет 3К. Наличие реликтового излучения стабильно фиксируется в космическом пространстве. Сейчас даже создана его карта.

На фотографии представлена карта реликтового излучения по данным “Планка”⁽¹⁾. Пунктиром обозначены холодные и теплые области.

(1) “Планк” - астрономический спутник Европейского космического агентства, созданный для изучения вариаций космического микроволнового фона - реликтового излучения. Запущен 14 мая 2009 года ракетой-носителем “Ариан-5”.

Фактически, это фоновое излучение может служить источником информации о событиях, происходивших во времена зарождения нашей Вселенной. Карту, изображенную на фотографии, можно считать микроволновым изображение Вселенной в возрасте всего 380 тысяч лет. Именно в это время вещество стало прозрачным для излучения.

Температуры реликтового излучения, которое приходит к нам со всех направлений, очень точно согласуются между собой. Разброс между ними пренебрежительно мал. Этот факт может служить свидетельством однородности всего пространства.

Если произвести подсчет общей плотности энергии, которая содержится в реликтовом излучении, то окажется, что она приблизительно в тридцать раз больше, чем  плотность энергии в излучении звезд, галактик и других источников вместе взятых. В частности в одном сантиметре кубическом пространства Вселенной насчитывается до 500 фотонов реликтового излучения В то же время средняя плотность вещества составляет приблизительно 10^-30 г/см³.

Такое соотношение означает, что если бы условно равномерно распределить все вещество в пространстве, то в одном метре кубическом пространства присутствовал только один атом водорода (самого распространенного элемента во Вселенной).  При этом в этом же кубическом метре можно было бы обнаружить до 500 миллионов фотонов реликтового излучения.