Астрономы заметили, что время в ранней Вселенной текло в пять раз медленнее

И этому вполне есть объяснение.

Из-за специфического эффекта, который скорость оказывает на ход времени, наши наблюдения создают впечатление, будто время текло медленнее, когда Вселенная была еще совсем малышкой.

По крайней мере, так это кажется нам – учитывая время путешествия света за почти 13 миллиардов лет. Это называется замедлением времени, и астрофизик Герайнт Льюис из Сиднейского университета в Австралии и статистик Брендон Брюэр из Оклендского университета впервые наблюдали его в ранней Вселенной, изучая флуктуации ярких галактик, называемых галактиками-квазарами.

Они обнаружили, что из-за ускоряющегося расширения Вселенной мы видим, что эти флуктуации разворачиваются в пять раз медленнее, чем если бы они происходили поблизости.

Это самое отдаленное замедление времени, которое мы когда-либо видели в действии, и оно решает несколько проблем для астрофизиков. Оно показывает, что квазары согласуются с эффектом над огромными пропастями пространства-времени, а это означает, что они не только согласуются со стандартной космологической моделью, но мы можем учитывать замедление времени при изучении их поведения.

Хотя это и не особо заметно в нашей повседневной жизни, пространство и время во Вселенной неразрывно связаны. Так мы можем наблюдать ускоряющееся расширение Вселенной. Свет с гораздо более дальних расстояний растягивается по мере расширения пространства, смещаясь в сторону более длинных и красных длин волн тем сильнее, чем больше расстояние до источника.

Этот эффект называется эффектом Доплера, и его можно испытать и здесь, на Земле. Подумайте о том, как звук сирены скорой помощи, кажется, замедляется, когда машина скорой помощи уезжает от вас. В этой аналогии машина становится далекой галактикой, а свет – сиреной. В источнике излучение нормальное, но с нашей точки зрения оно становится растянутым.

Нечто подобное должно происходить (и происходит со временем): учёные наблюдали это во взрывах сверхновых примерно на полпути через наблюдаемую Вселенную. Для нас время течет нормально. Тому, кто находился бы рядом со взрывом сверхновой, время тоже показалось бы обычным. Но из-за относительной скорости между двумя точками сверхновая кажется нам замедленной.

Было предсказано, что квазары в ранней Вселенной должны демонстрировать аналогичный эффект, но эти объекты отличаются от сверхновых. Галактики-квазары – это галактики, в центре которых находится активная сверхмассивная черная дыра. Процесс поглощения ею материала производит много света, поскольку материал вокруг черной дыры нагревается, мерцая от турбулентности.

Льюис и Брюэр изучили выборку из 190 квазаров возрастом от 2,45 до 12,17 миллиардов лет назад (Большой взрыв произошел 13,8 миллиарда лет назад), при этом данные в диапазоне длин волн были получены за период времени в два десятилетия. У них было около 200 наблюдений для каждого квазара, что позволило детально реконструировать их колебания.

Раньше ученые думали, что изменчивость квазаров не проявляет эффектов замедления времени, но выборки были небольшими и наблюдались в течение гораздо более короткого периода времени.

Значительно увеличив как количество квазаров, так и продолжительность наблюдений, два исследователя обнаружили, что они действительно мерцают в замедленном режиме по сравнению с более поздними квазарами.

«Предыдущие исследования заставляли людей сомневаться в том, что квазары действительно являются космологическими объектами, и верна ли идея расширения пространства. Однако с этими новыми данными и анализом мы смогли найти неуловимое мерцание квазаров, и они ведут себя именно так, как предсказывает теория относительности Эйнштейна», – заключает Льюис.