We wczesnym wszechświecie czas płynął pięciokrotnie wolniej, informują naukowcy z antypodów

| Astronomia/fizyka
NASA

Profesor Geraint Lewis z Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Sydney wykorzystał odległe kwazary – aktywne supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrach starych galaktyk – do pomiaru upływu czasu we wczesnym wszechświecie. W ten sposób naukowcy mieli po raz pierwszy sposobność oglądania wczesnego wszechświata w zwolnionym tempie. Potwierdzili przy tym jeden z wniosków wypływających z ogólnej teorii względności Einsteina.

Z ogólnej teorii względności wynika, że czas we wczesnym wszechświecie powinien biec wolniej niż obecnie. Jednak zajrzenie w głąb przestrzeni i czasu było trudne. Naukowcy użyli więc kwazarów w roli precyzyjnych zegarów. Patrząc wstecz, na okres gdy wszechświat miał nieco ponad miliard lat, widzimy, że czas wydaje się biec pięciokrotnie wolniej niż obecnie, mówi Lewis. Jeśli bylibyśmy tam, w tym młodym wszechświecie, jedną sekundę odczuwalibyśmy jak jedną sekundę, ale z naszej pozycji, 12 miliardów lat później, widzimy, że ten wczesny czas się rozciąga, dodaje.

Profesor Lewis we współpracy z doktorem Brendonem Brewerem z University of Auckland przyjrzał się danym dotyczącym niemal 200 kwazarów i przeanalizował widoczną w nich kosmologiczną dylatację czasu. Dzięki Einsteinowi wiemy, że czas i przestrzeń są splątane i od czasu Wielkiego Wybuchu wszechświat się rozszerza. Rozszerzanie się przestrzeni oznacza, że z naszego punktu widzenia powinniśmy postrzegać czas we wczesnym wszechświecie jako płynący wolniej niż obecnie, dodaje Lewis. Naukowcy na łamach Nature opisali to, co zaobserwowali we wszechświecie liczącym sobie około miliarda lat.

Astronomowie już wcześniej potwierdzili, że kiedyś czas płynął wolniej, posługując się w tym celu supernowymi. Jednak pozwoliły one na cofnięcie się w czasie jedynie o około połowię wieku wszechświata. Kwazary zaś dają nam wgląd w znacznie dalszą przeszłość. Pozwoliło to potwierdzić, że wszechświat przyspiesza w miarę, jak się starzeje. Wyobraźmy sobie wystrzelenie jednego ognia sztucznego. Jest jasny, ale w ciągu kilku sekund przygasa, to supernowa. A teraz wyobraźmy sobie cały pokaz ogni sztucznych, ich jasność jest różna i wiele się tam dzieje, wyjaśnia Lewis. Jeśli oglądamy wiele takich pokazów, to zauważymy pewien wzorzec. I właśnie taki wzorzec został znaleziony przez Lewisa i Brewera.

Naukowcy analizowali zbierane przez dwie dekady dane dotyczące 190 kwazarów. Przyjrzeli się im w zakresach światła zielonego, czerwonego i podczerwonego. Pogrupowali je w zależności od jasności oraz ich przesunięciu ku czerwieni, czyli odległości, w jakiej się od nas znajdują. Porównali następnie ze sobą kwazary z każdej z grup i zauważyli, że w określonych odcinkach czasu wykazują one podobne wzorce aktywności. Naukowcy wykorzystali te wzorce w roli zegara i okazało się, że najstarsze z obserwowanych kwazarów, które pochodzą sprzed około 12 miliardów lat, wydają się działać pięciokrotnie wolniej niż kwazary z czasów współczesnych. Potwierdzili tym samym, że kwazary zachowują się w czasie tak, jak przewiduje teoria Einsteina.

Autor:

Źródło: University of Sydney

We wczesnym wszechświecie czas płynął pięciokrotnie wolniej informują naukowcy z antypodów