Будущая эволюция Вселенной.

Множественность имеющихся моделей фридмановской Вселенной, из которых должна быть выбрана лишь одна, главная проблема, стоящая перед современной космологией. Вот главный вопрос: будет ли Вселенная продолжать расширяться вечно или ее расширение замедлится, т. е. она остановится и начнет сжиматься к состоянию бесконечных плотности, давления, температуры и кривизны?

Чтобы получить ответ на этот вопрос, надо найти из наблюдений характеристики современного состояния Вселенной и, используя уравнения поля Эйнштейна, рассчитать будущую эволюцию Вселенной. Для предсказания будущего требуется знать три параметра: космологическую постоянную (Л), современное значение кривизны пространства (к) и современную среднюю плотность вещества (ро). Иногда представляется удобным вместо этих трех космологических параметров выбрать три других: «постоянную Хаббла», «параметр замедления» и «параметр плотности». Из них параметр замедления дает наблюдательное ограничение на скорость замедления расширяющейся модели. Что касается постоянной Хаббла Но, то иод ней понимается современная скорость расширения Вселенной: Хаббл установил, что галактики удаляются со скоростью, прямо пропорциональной расстоянию до них. С увеличением расстояния до галактики на 1 мегапарсек скорость ее удаления, по современным данным астрономических наблюдений, увеличивается приблизительно на 72 км/с:

Собственно, цифра 72 это лишь среднее из многих значений Но, полученных в последние годы из различных астрономических наблюдений за цефеидами, за сверхновыми звездами и другими космическими объектами. Эти значения лежат в весьма большом промежутке, от 64 до 80 км/с-Мпс (по данным проекта HST Хаббловского Космического Телескопа -за 2001 г.).

Величина II обычно оценивается в современный период: ЯСовр. = Н0, но в принципе она может быть разной для каждой фазы эволюции Вселенной. Интуитивно ясно: чем быстрее расширяется Вселенная (разлетаются галактики), тем более сильное гравитационное поле может «замкнуть» геометрию пространства тем больше массы-энергии потребуется для этого замыкания. Поэтому среднюю плотность массы-энергии так называемое критическое значение ркр., необходимое для замыкания, оказалось возможным непосредственно связать с постоянной Хаббла Но:

Вычисленное по формуле (36.3) значение критической плотности примерно на порядок превышает плотность наблюдаемого «светящегося вещества» в галактиках: 2 • 10-31 г/см3. Но неизвестно, какой вклад в плотность вносит скрытая масса, которую ищут в пространстве между галактиками.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >