Мы живем в звездную эру, поэтому и живем.
Было время, когда во Вселенной звезд еще не было – Темные века. Наступит время, когда звезд уже не будет, но это произойдет очень нескоро.
В раннюю эпоху Вселенной, в период инфляции, возникали квантовые флуктуации существовавших тогда полей. Они послужили причиной появления неоднородностей плотности в образовавшейся несколько позже первичной горячей плазме. Наряду с фотонами, электронами, протонами, нейтронами и другими частицами в плазме, возможно, были и пока неизвестные частицы.
Темные века начались тогда, когда возраст Вселенной был всего 370 000 лет. К этому времени горячая плазма, заполнявшая всю расширяющуюся Вселенную, остыла до 3000 К. Поэтому энергия фотонов упала и стала недостаточной, чтобы разрушать образующиеся атомы водорода, гелия и других легких элементов.
Это эпоха отделения излучения от вещества, эпоха образования реликтового излучения. Сначала излучение было красным, но из-за расширения Вселенной остывало и превращалось в инфракрасное, субмиллиметровое, затем в миллиметровое. В это время не было источников излучения электромагнитных волн видимого диапазона. Темные века длились 100 000 000 лет.
Неоднородности плотности первичной плазмы стали причиной неоднородностей распределения фотонов в реликтовом излучении, а это, в свою очередь, привело к различию температуры в его разных областях. Эти отклонения составляют всего стотысячные или миллионные доли среднего значения температуры реликтового излучения, но они служат основанием для более сложных и важных особенностей этого излучения.
Неоднородности первичной горячей плазмы передались не только реликтовому излучению, но и веществу, как барионному, так и темному, природа которого пока неясна. Известно только, что оно проявляет себя тем, что гравитирует, и что его почти в 5 раз больше, чем обычного, барионного. Темное вещество играет очень важную роль: окружая барионное вещество со всех сторон, оно способствует его объединению и уплотнению.
Под действием гравитации флуктуации плотности вещества росли, объединялись, уплотнялись. Уплотнения превращались в галактики, в них загорались первые звезды. Так закончилась эра Темных веков.
Современные наблюдения, позволяющие проникнуть далеко вглубь Вселенной, и значит, в более раннюю эпоху, свидетельствуют, что тогда галактики были расположены ближе друг к другу, сильнее взаимодействовали, чаще сливались, чем сейчас. Под действием гравитации галактики падали на более крупные, влияя на скорость их осевого вращения, и поступательного движения.
В первых галактиках из-за обилия вещества среди звезд разных масс образовывались очень массивные звезды, в десятки и даже сотни раз превосходящие наше Солнце. Они взрывались как гигантские сверхновые и нагревали окружающий их газ до десятков миллионов градусов, который, стремясь расшириться, покидал свою галактику.
Уменьшение массы таких галактик способствовало ослаблению в них гравитационных связей между барионными объектами. Противодействуя «рассыпанию» галактик, темное вещество своей гравитацией удерживало их барионное вещество, в результате чего создавались условия для образования нового поколения звезд, обогащенных химическими элементами тяжелее водорода и гелия, возникшими в результате «жизнедеятельности» предыдущего поколения звезд.
Очевидно, что это должно было способствовать зарождению жизни не только на нашей планете, Земле.
Активное групповое звездообразование в современных спиральных галактиках происходит в клочковатых газопылевых комплексах. Основное условие образования звезд – уплотнение газопылевого вещества, но важны и другие факторы: температура, магнитное поле, химический состав, турбулентность вещества в данном уплотнении и другие. Очаги звездообразования возникают то в одном уплотнении, то в другом. Из таких комплексов состоят рукава спиральных галактик, в которых много молодых голубых и белых звезд. Еще активнее образуются звезды в некоторых неправильных галактиках.
Все зависит от того, сколько в данной галактике осталось газопылевого вещества, служащего материалом для образования звезд. В нашей Галактике осталось менее 4 процентов от массы барионного вещества.
В эллиптических галактиках газопылевого вещества уже не осталось. В них молодые звезды не образуются. Эллиптические галактики состоят только из старых красных звезд.
Дольше всех, миллиарды лет, живут звезды малых масс (примерно, 0.8 масс Солнца). Когда-нибудь межзвездное вещество исчерпается, звезды погаснут (как ни печально!) и останутся только остывающие очень компактные тела, которые не будут излучать в видимом диапазоне длин волн.
Дальнейшее будущее зависит от Темной энергии, и к каким последствиям приведет вызываемое ею ускроенное расширение Вселенной, пока неясно.
В теорию космологии большой вклад внесли наши ученые Я.Б. Зельдович, А.А. Старобинский, В.Ф. Муханов, А.Д. Линде В.А. Рубаков, М.В. Сажин и другие. Теоретические выводы были подтверждены наблюдениями на космических аппаратах. Наиболее точную информацию передали американский WMAP и обсерватория Европейского космического агентства PLANCK. Обнаруженные неоднородности и другие особенности реликтового излучения подтвердили справедливость теории инфляции и предположений о возникновении и дальнейшем развитии первичных флуктуаций.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
- 6200 просмотров