Наша Вселенная мыльный пузырь?

Большинство астрономов мира было озадачено результатами микроволнового анизотропного зондирования, проводимого НАСА (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, НАСА), которые вновь разожгли дебаты о конечности Вселенной. На прошлой неделе команда ученых объявила о своих результатах обработки наблюдений относительно размеров нашей Вселенной, которая по их мнению предстает относительно маленькой, замкнутой зеркальной системой, вызывающий иллюзорный эффект того, будто бы пространство простирается в бесконечность.

В центре дебатов – результаты наблюдений космического аппарата НАСА Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), который был запущен в 2001 году. Его задачей было исследование остаточного радиационного фона во Вселенной, который как считают положил начало развития Вселенной.

Астрономы интересуются тем, насколько сильны различия амплитуды и размеров микроволновых колебаний фонового излучения, поскольку они показывают важную информацию о ранней Вселенной, и может рассказать нам о том, насколько большая Вселенная сегодня. Большинство астрономов раньше считала, что Вселенная бесконечна и плоская. Теперь же, после новых результатов наблюдений, их стереотипы были подвергнуты большому сомнению.

Дело в том, что если бы Вселенная была бесконечной, то микроволновый фон должен иметь неограниченный диапазон волн в пространстве Вселенной. Но наблюдения WMAP показали наличие строго ограниченного набора фонового излучения.

Компьютерные обработки этих результатов наблюдений, которые моделировали рождение микроволнового фона, показали возможность наблюдений таких картин только в ситуации, когда наблюдались сотни отражений первичного излучения микроволнового фона от какого-то препятствия. Но это могло подразумевать, что сама Вселенная имеет ограниченные размеры, которые представляют собой замкнутую сферу в четырехмерном пространстве, не выпускающую свет.

Таким образом, Вселенная предстает с одной стороны бесконечной, поскольку в ней нет ни начала ни конца, а с другой – ограниченной сферой. В реальном пространстве мы этого никак не почувствуем, поскольку все трехмерное пространство лежит на плоскости этой сферы, и куда бы мы не летели, рано или поздно вернемся в исходную точку.

Отсюда следуют интересные выводы – что свет от одной галактики мог идти к Земле двумя различными маршрутами, поэтому одна и та же галактика может нам предстать в двух различных частях неба и в разные периоды времени ее существования.

Но что самое интересное – в одной из таких галактик мы можем рано или поздно найти нашу собственную и разглядеть самих себя со стороны, какой она была раньше – миллиарды лет назад. Для подтверждения этих выводов нужно будет искать и сравнивать однотипные галактики, чтобы выявить их идентичность.

Фактически Вселенная похожа на зал зеркал, многократно отражающих одно и тоже изображение внутри.

Соответственно размеры Вселенной нетрудно посчитать. Они оказались всего в 70 миллиардов световых лет в поперечнике. Но поскольку в физическом смысле поперечником нужно считать длину окружности сферы, то сама сфера Вселенной имеет радиус всего в 11 миллиардов световых лет.

То есть наше пространство существует на некой поверхности мыльного пузыря, где можно путешествовать и могут распространяться взаимодействия между материей. А внутри пузыря ничего нет.

Расчеты показывают, что ключевая мера плотности вещества во Вселенной, которая управляет искривлением пространства в эту сферу, равна примерно 1.013. Полностью плоское пространство соответствовало бы плотности равной 1. Наблюдения микроволнового фонового излучения пока показывают оценки плотности где-нибудь между 1.00 и 1.04. Дальнейшие наблюдения WMAP и другими инструментами должны дать более точный ответ в течение следующих нескольких месяцев.