Astronomowie spojrzeli wstecz na świt wszechświata i zauważyli, że we wczesnym wszechświecie czas płynął pięć razy wolniej niż teraz – w końcu udowadniając Prognoza sporządzona przez Alberta Einsteina ponad wiek temu.
Naukowcy wykryli wpływ powolnego, intensywnego ruchu w danych z jasnych kosmicznych latarni zwanych kwazarami, pochodzących z czasów, gdy Wszechświat miał zaledwie miliard lat – mniej niż jedną dziesiątą obecnego wieku. Naukowcy opublikowali swoje odkrycia 3 lipca w czasopiśmie Nature astronomia naturalna.
„Jeśli spojrzymy wstecz na czas, kiedy Wszechświat miał nieco ponad miliard lat, zobaczymy, że czas wydaje się płynąć pięć razy wolniej” – powiedział główny autor. Geraint LewisProfesor astrofizyki na Uniwersytecie w Sydney. — powiedział w oświadczeniu. „Gdybyś był tam, w tym niemowlęcym wszechświecie, jedna sekunda wydawałaby się jedną sekundą – ale z naszej lokalizacji, ponad 12 miliardów lat w przyszłość, ten wczesny czas wydaje się być opóźniony”.
Powiązany: Zniekształcenia w czasoprzestrzeni mogą wystawić teorię względności Einsteina na ostateczny test
Wydaje się, że przyczyna powolnego poruszania się czasu we wczesnym Wszechświecie, przynajmniej z perspektywy dzisiejszych obserwatorów, została po raz pierwszy podana przez Einsteina w jego teorii z 1915 r. ogólna teoria względności. Gdy Wszechświat rozszerza się w coraz szybszym tempie, światło z odległego źródła rozszerza się, wydłużając długość fali i czyniąc ją bardziej czerwoną.
Co ważniejsze, opóźnienie czasowe między impulsami światła jest również pięciokrotnie większe niż pierwotnie, przez co czas wydaje się rozciągać i biec wolniej.
Dzięki Einsteinowi wiemy, że czas i przestrzeń są ze sobą splecione i od zarania dziejów w osobliwości wielka eksplozjaLewis powiedział: „Wszechświat się rozszerzał. Ta ekspansja przestrzeni oznacza, że nasze obserwacje wczesnego Wszechświata powinny wydawać się znacznie wolniejsze niż dzisiejszy przepływ czasu. W tym artykule cofnęliśmy to o około miliard lat po Wielkim Wybuchu”.
czarne dziury Powstają z rozpadu gigantycznych gwiazd i rosną, pochłaniając gaz, pył, gwiazdy i inne czarne dziury. W przypadku niektórych z tych żarłocznych pęknięć w czasoprzestrzeni tarcie powoduje, że materia kłębiąca się w ich kraterach nagrzewa się i emituje światło, które może być wykryte przez teleskopy, zamieniając czarne dziury w coś, co nazywa się aktywnym jądrem galaktycznym (AGN).
Najbardziej aktywnymi jądrami galaktyk są kwazary – supermasywne czarne dziury, które są miliardy razy cięższe od Słońca i uwalniają swoje gazowe kokony z bilionami razy jaśniejszym światłem niż najjaśniejsze gwiazdy. Jednak złożone impulsy światła są trudnym zadaniem do interpretacji, co oznacza, że do tej pory astronomowie skupiali się zamiast tego na ewolucji gigantycznych eksplozji kosmicznych, supernowych, aby badać upływ czasu we wczesnym wszechświecie.
„Tam, gdzie supernowe zachowują się jak pojedynczy błysk światła, co ułatwia ich badanie, kwazary są bardziej złożone, jak ciągły pokaz sztucznych ogni” – powiedział Lewis. „To, co zrobiliśmy, to rozwikłanie tego pokazu sztucznych ogni i pokazanie, że również kwazary mogą być używane jako standardowe znaczniki czasu dla wczesnego Wszechświata”.
Aby odkryć ten efekt, astronomowie zebrali dwie dekady danych ze 190 kwazarów i przeanalizowali różne emitowane przez nie długości fal, aby połączyć ich regularne błyski, przekształcając je w ten sposób w tykanie kosmicznych zegarów.
Wcześniej obserwowano dylatację czasu w powolnych supernowych nawet o połowę młodszych od obecnego wieku Wszechświata, ale cofnięcie tego okna czasowego do zaledwie jednej dziesiątej tego okresu życia potwierdziło, że efekt ten występuje we wszystkich kosmicznych skalach – i że staje się bardziej wymawiane z większej odległości. Zapewnia również definitywne obalenie wcześniejszych badań nad kwazarami, w których nie zaobserwowano efektu.
„Te wcześniejsze badania skłoniły ludzi do pytania, czy kwazary są naprawdę obiektami kosmicznymi, a nawet czy idea rozszerzania przestrzeni jest poprawna” – powiedział Lewis. „Dzięki tym nowym danym i analizom byliśmy jednak w stanie znaleźć nieuchwytny znak kwazarów i zachowują się one dokładnie tak, jak przewidywała teoria względności Einsteina”.