Время течет медленнее в древней Вселенной: квазары-«часы» подтверждают теорию Эйнштейна

В новом исследовании ученые использовали квазары в качестве космических часов, чтобы наблюдать за ранней Вселенной, движущейся в крайне замедленном темпе, что еще раз подтверждает теорию Эйнштейна об общей теории относительности.

Изучая данные почти 200 квазаров - гиперактивных сверхмассивных черных дыр в центрах ранних галактик, команда обнаружила, что время, по-видимому, текло в пять раз медленнее, когда Вселенной было всего чуть больше миллиарда лет.

Наблюдательные данные почти 200 квазаров показывают, что Эйнштейн прав - снова - о замедлении времени космоса. Ученые впервые наблюдали раннюю Вселенную, движущуюся в крайне замедленном темпе, раскрывая одну из тайн расширяющейся Вселенной Эйнштейна. Общая теория относительности Эйнштейна означает, что мы должны наблюдать далекую - и, следовательно, древнюю - Вселенную, движущуюся намного медленнее, чем настоящий день. Однако заглянуть так далеко в прошлое оказалось непросто. Ученым удалось разгадать эту тайну, используя квазары в качестве «часов».

«Глядя назад на то время, когда Вселенной было всего чуть больше миллиарда лет, мы видим, что время кажется течет в пять раз медленнее», - сказал ведущий автор исследования профессор Герайнт Льюис из Школы физики и Сиднейского института астрономии Университета Сиднея.

«Если бы вы были там, в этой младенческой Вселенной, одна секунда казалась бы одной секундой - но с нашей позиции, более чем через 12 миллиардов лет в будущее, это раннее время кажется тянется».

Профессор Льюис и его сотрудник доктор Брендон Брюэр из Университета Окленда использовали наблюдательные данные почти 200 квазаров - гиперактивных сверхмассивных черных дыр в центрах ранних галактик - для анализа этого замедления времени.

«Благодаря Эйнштейну мы знаем, что время и пространство переплетены и с самого начала времени в сингулярности Большого взрыва Вселенная расширялась», - сказал профессор Льюис.

«Подобное расширение пространства означает, что наши наблюдения ранней Вселенной должны казаться намного медленнее, чем течет время сегодня.

«В этой статье мы установили, что это так до примерно миллиарда лет после Большого взрыва».

Ранее астрономы подтвердили эту замедленную Вселенную до примерно половины возраста Вселенной, используя сверхновые - массивные взрывающиеся звезды - в качестве «стандартных часов». Но хотя сверхновые чрезвычайно яркие, их трудно наблюдать на огромных расстояниях, необходимых для заглядывания в раннюю Вселенную.

Наблюдая квазары, эта временная граница была отодвинута до десятой части возраста Вселенной, подтверждая, что Вселенная кажется ускоряется по мере ее старения.

«Обнаружение космологического замедления времени квазаров с большим красным смещением», Герайнт Ф. Льюис и Брендон Дж. Брюэр, 3 июля 2023 г., Nature Astronomy .

DOI: 10.1038/s41550-023-02029-2