Ааламдын жашын кантип билсе болот
Ааламдын жашы жөнүндөгү маселе космологиядагы эң фундаменталдуу маселелердин бири болуп саналат, ал ааламдын келип чыгышын жана эволюциясын изилдеген астрономиянын тармагы. Ааламдын жашын билүү бизге канчалык алыска кеткенибизди түшүнүүгө жардам берет жана башка космостук кубулуштарды түшүнүү үчүн контекст берет. Бул макалада астрофизиктер тарабынан ааламдын жашын аныктоо үчүн колдонулган негизги ыкмалардын айрымдары, анын ичинде космостук фондук радиацияны изилдөө, галактикаларды жана эң байыркы жылдыздарды талдоо жана теориялык моделдер сүрөттөлөт.
Космостук микротолкундуу фон радиациясы
Ааламдын жашын аныктоонун эң маанилүү ыкмаларынын бири - Космостук микротолкундуу фон радиациясын (КМР) байкоо жүргүзүү. КМР - бул аалам Чоң жарылуудан 380 000 жыл өткөндөн кийин калган радиациянын "фоссили". Бул учурда аалам протондор менен электрондордун суутек атомдоруна биригишине жетиштүү деңгээлде муздап, фотондордун - жарык бөлүкчөлөрүнүн - эркин жүрүшүнө шарт түзгөн.
1965-жылы Арно Пензиас жана Роберт Уилсон тарабынан CMBнин ачылышы заманбап космологиядагы маанилүү этап болгон. Бул нурланууну WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) жана Планк спутниктери сыяктуу татаал аспаптар менен байкоо жүргүзүү CMBдеги кичинекей температуранын өзгөрүшү жөнүндө укмуштуудай так маалыматтарды берди. Бул өзгөрүүлөр алгачкы ааламдагы заттын тыгыздыгын чагылдырат жана окумуштууларды ааламдагы зат менен энергиянын бөлүштүрүлүшүнүн так моделдерине алып келди.
CMB байкоолору аркылуу биз абдан жаш ааламдын сүрөтүн ала алабыз. Чоң жарылуу моделин жана жарыктын ылдамдыгы жана Хаббл константасы сыяктуу табигый константаларды колдонуп, ааламдын жашын баалоо үчүн артка экстраполяциялай алабыз. Бул жазылып жаткан учурда CMB байкоолору ааламдын болжол менен 13.8 миллиард жыл мурун пайда болгонун көрсөтүп турат.
Жылдыздар жана шар түрүндөгү кластерлер
Биздин галактикадагы эң байыркы жылдыздарды талдоо ааламдын жашын аныктоонун дагы бир ыкмасы болуп саналат. Шар сымал кластерлер – бул байыркы жылдыздардын тыгыз, гравитациялык жактан байланышкан жыйындылары. Шар сымал кластерлердеги жылдыздарды изилдөө менен биз ааламдын алгачкы доорлору жөнүндө түшүнүк ала алабыз.
Жылдыздар жакшы түшүнүктүү жашоо цикли аркылуу эволюцияланат, ал газ жана чаң булутунда башталып, жылдыз жаркылдоосун пайда кылып, суутекти күйгүзүп, акырында өлөт. Жылдыз эволюциясынын моделдерин колдонуу менен астрономдор шар түрүндөгү кластерлердеги эң байыркы жылдыздардын жашын эсептей алышат. Бул кластерлердин көбү 11 жана 14 миллиард жыл мурун пайда болгон, бул CMBнин ааламдын жашы жөнүндөгү божомолун колдойт.
Хаббл константасын өлчөө
Хаббл константасы (H0) ааламдын кеңейүү ылдамдыгын өлчөйт. Буга Ia тибиндеги супернова жана Цефейд өзгөрмөлөрү сыяктуу алыскы объектилерди байкоо аркылуу жетишилет. Ia тибиндеги суперновалардын космостук аралыктарды өлчөө үчүн колдонула турган стандарттуу жарыктыгы бар, ал эми Цефейд өзгөрмөлүү жылдыздарынын жарыктык мезгили менен жарыктыгынын ортосунда жакшы байланыш бар.
Бул объектилерге чейинки аралыкты өлчөп, аларды ааламдын кеңейишинен улам пайда болгон алардын кызыл жылышууларынын байкоолору менен айкалыштырганда, окумуштуулар Хаббл константасын эсептей алышат. Бул константаны колдонуп, ааламдын жашын алуу үчүн нөлдүк убакытка (Чоң жарылууга) кайра экстраполяциялай алабыз. Ар кандай ыкмалар кээде H0 үчүн бир аз башкача маанилерди бергени менен, бул өлчөө космостук жашты аныктоонун ачкычы болуп саналат.
Теориялык моделдер жана космологиялык симуляциялар
Теориялык ыкмалар да ааламдын жашын аныктоодо чечүүчү ролду ойнойт. Космологиянын стандарттуу модели, Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter) деп аталат, болжол менен 68% караңгы энергиядан, 27% караңгы материядан жана 5% кадимки материядан турган ааламды сүрөттөйт. Бул моделде Lambda караңгы энергия менен байланышкан космологиялык константаны билдирет, ал тездетилген кеңейүүнү шарттайт.
Космологиялык симуляциялар ааламдын эволюциясын Чоң жарылуунун баштапкы шарттарынан баштап, бүгүнкү күндө биз байкап жаткан галактикалар жана галактика кластерлери сыяктуу ири масштабдуу түзүлүштөргө чейин моделдөө үчүн суперкомпьютерлерди колдонот. Ааламдын бул эволюциясын моделдөө жана божомолдорду астрономиялык байкоолор менен дал келтирүү аркылуу биз ааламдын жашы боюнча так чектөөлөрдү ала алабыз. Lambda-CDM учурда ааламдын жашы болжол менен 13.8 миллиард жыл деген тыянакты колдойт.
Галактикалар жана ири масштабдуу түзүлүш
Галактикалардын өлчөмүн жана жашын байкоо ааламдын жашы жөнүндө да маанилүү маалыматтарды берет. Мисалы, астрономдор алыскы галактикалардын кызыл жылышын өлчөй алышат, бул аларга бизден канчалык тездик менен алыстап баратканын аныктоого мүмкүндүк берет. Бул ыкманы колдонуу менен биз Чоң жарылуудан көп өтпөй - болжол менен 400-700 миллион жылдан кийин - пайда болгон галактикаларды байкай алабыз.
Галактикалардын ири масштабдагы таралышынын үлгүлөрү ааламдын тереңдиги жөнүндө байкоолорго да алып келет. Бул байкоолор миллиондогон галактикалардын үч өлчөмдүү абалын картага түшүрүүчү Слоан санариптик асман изилдөөсү (SDSS) сыяктуу долбоорлор аркылуу жүргүзүлөт, бул бизге убакыттын өтүшү менен ири түзүлүштөрдүн эволюциясын түшүнүүгө мүмкүндүк берет. Андан кийин бул маалыматтар ааламдын жашын башка ыкмалар менен шайкеш эсептөө үчүн теориялык моделдер менен колдонулат.
Корутунду
Ар кандай илимий ыкмалар – түз байкоолор да, теориялык моделдер да – чогуу алганда ааламдын жашынын комплекстүү сүрөтүн түзөт. Ааламдын жашын аныктоо жөн гана жылдарды саноо эмес, ошондой эле ааламдын өтө ысык жана тыгыз алгачкы абалынан бүгүнкү күндө көрүп жаткан татаал жана массивдүү түзүлүшкө кантип эволюцияланганын түшүнүү маселеси. CMB байкоолорунун, эң эски жылдыздардын, Хаббл константасынын өлчөөлөрүнүн жана теориялык моделдердин айкалышы биздин ааламдын болжол менен 13.8 миллиард жыл мурун пайда болгондугу жөнүндө күчтүү илимий консенсус берет.
Ааламдын жашын аныктоо заманбап космологиядагы кылдат эмпирикалык байкоолордун жана терең теориялык иштердин айкалышкан күчүнүн далили болуп саналат. Жаңы куралдар жана ыкмалар тынымсыз өнүгүп жаткандыктан, келечек биздин космостук тарыхыбызга ого бетер так жана терең түшүнүктөрдү убада кылат.
