Александр Шаров - Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла

Отдельные галактики, их скопления возникли, вероятно, в эпоху сравнительно близкую к нашей, когда все расстояния в расширяющейся Вселенной были всего в несколько раз меньше сегодняшних.

Проблемы образования крупномасштабной структуры тесно переплетены с современной наблюдательной космологией и активно изучаются.

Одной из важнейших задач наблюдательной космологии является определение полной средней плотности вещества во Вселенной. Как уже упоминалось, задача эта весьма осложнена присутствием во Вселенной труднонаблюдаемых форм вещества — «скрытой массы».

Еще в пятидесятые годы астрономы полагали, что практически все вещество Вселенной находится в светящихся галактиках. Тогда задача определения усредненной плотности вещества может быть решена следующим образом. В достаточно большом объеме пространства подсчитывается общее число галактик. Умножая среднюю массу галактики на их полное число, находят полную массу вещества внутри данного объема. Деление массы на объем дает среднюю плотность вещества. Надежное определение средней плотности вещества, входящего в галактики, было выполнено подобным методом в 1958 г. голландским астрономом Я. Оортом. Полученное им значение составляет ρ 1= 2∙10 -31г/см 3, если считать, что постоянная Хаббла равна 75 км/(с∙Мпк).

Это значение плотности в 50 раз меньше, чем критическое значение, отделяющее случай вечно расширяющейся бесконечной Вселенной от случая замкнутой в пространстве Вселенной, в которой расширение в будущем сменится сжатием.

Дальнейшие исследования ничего существенного в оценке Оорта для вещества, входящего в светящиеся галактики, не внесли. Однако выяснилось, что вокруг видимых, очерченных светящимися звездами тел галактик имеются обширные массивные короны из невидимой нами материи. Она проявляется своим тяготением. Тяготение невидимых корон влияет на движение отдельных облаков газа, находящихся далеко за границей светящейся галактики, и на движение спутников — карликовых галактик. Вероятно, полная масса невидимых корон во много раз больше, чем масса видимых галактик.

Наличие «скрытой массы» проявляется и при исследовании скоплений галактик. Полная масса скопления, включающая и «скрытую массу» вещества между галактиками, определяется измерением его гравитационного потенциала. Потенциал может быть измерен по наблюдаемым скоростям движения отдельных галактик в скоплении и путем определения температуры горячего газа также имеющегося в скоплениях. Оказывается, что «скрытая масса» часто более чем на порядок превышает суммарную массу видимых галактик скопления.

Таким образом, учет «скрытой массы» делает полную среднюю плотность материи во Вселенной близкой к критическому значению. Превышает ли полная плотность критическое значение или нет, до сих пор неизвестно,

Неясна и физическая природа «скрытой массы». Часть ее, возможно, принадлежит слабосветящимся маломассивным звездам, практически невидимым с больших расстояний. Однако, вероятно, основная часть «скрытой массы» обусловлена большим числом элементарных частиц, очень слабо взаимодействующих с обычным веществом и поэтому проявляющих себя только тяготением. Это могут быть нейтрино (если нейтрино обладают массой покоя) или другие, похожие по своим свойствам на нейтрино частицы, оставшиеся во Вселенной с эпохи самого начала ее расширения.

Вся современная внегалактическая астрономия, самыми разными методами исследующая большую Вселенную, своими корнями восходит к работам великого Хаббла, имя и дела которого навсегда останутся в науке.

1889 г., 20 ноября — Родился в Маршфилде, штат Миссури, в семье Джона Пауэла Хаббла и Вирджинии Ли Джеймс.

1897 - 1901 гг. — Начало интереса к астрономии.

1906 г. — Окончание школы и поступление в Чикагский университет.

1910 г. — Окончание университета.

1910 - 1913 гг. — Стипендиат Родса в Колледже королевы Оксфордского университета в Англии, где изучает право.

1914 г. — Возвращение в Чикагский университет для подготовки диссертации по астрономии.

1916 г. — Публикация первой научной работы.

1917 г. — Защита диссертации на степень доктора философии.

1917 - 1919 г. — Служба в составе Американских экспедиционных сил во Франции в звании майора, командование пехотным батальоном.

1919 г. — Возвращение в США, демобилизация и начало работы на обсерватории Маунт Вилсон.