We wczesnym Wszechświecie czas płynął wolniej

Różnice w jasności kwazarów we wczesnym Wszechświecie zostały wykorzystane do pomiaru upływu czasu do okresu zaledwie miliarda lat po Wielkim Wybuchu. Badania te wydają się wskazywać, że wówczas czas biegł pięć razy wolniej niż obecnie.

Wszechświat - zdjęcie ilustracyjne.Wszechświat - zdjęcie ilustracyjne.
Źródło zdjęć: © ESO | M. Kornmesser

Ogólna teoria względności Alberta Einsteina mówi, że powinniśmy obserwować odległy, a zatem starożytny Wszechświat funkcjonujący znacznie wolniej niż obecnie. Jednak cofnięcie się w tak odległą przeszłość okazało trudnym zadaniem. Podjęli się tego astrofizyk Geraint Lewis z University of Sydney i statystyk Brendon Brewer z University of Auckland. Wykorzystali do tego kwazary, które w ich badaniach przyjęły rolę kosmicznych zegarów.

- Patrząc wstecz na czas, gdy Wszechświat miał nieco ponad miliard lat, widzimy, że czas wydaje się płynąć pięć razy wolniej. Gdybyśmy tam byli, w tym niemowlęcym Wszechświecie, jedna sekunda nadal wydawałaby się jedną sekundą, ale z naszej pozycji, ponad 12 miliardów lat w przyszłość, ten czas wydaje się rozciągać – powiedział Lewis.

Wyniki i opis badań ukazał się na łamach pisma "Nature Astronomy" (DOI: 10.1038/s41550-023-02029-2).

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Ekspansja Wszechświata

Po odkryciu, że Wszechświat się rozszerza, fizycy zdali sobie sprawę, że to powinno mieć wpływ na czas i że z naszej perspektywy przeszłość powinna być wolniejsza. Ustalenie, o ile wolniej Wszechświat działał w zamierzchłej przeszłości okazało się jednak sporym wyzwaniem.

Australijscy naukowcy wykorzystali w swoich badaniach dylatacji czasu dane dotyczące blisko 200 kwazarów. Dylatacja czasu to nic innego jak różnice w pomiarze czasu danego zjawiska dokonywanym równolegle w dwóch różnych lokalizacjach czy układach odniesienia, z których jeden przemieszcza się względem drugiego. Zjawisko to przewidział Einstein.

- Dzięki Einsteinowi wiemy, że czas i przestrzeń są ze sobą powiązane i od zarania dziejów Wszechświat się rozszerza. Ta ekspansja przestrzeni oznacza, że w naszych obserwacjach wczesnego Wszechświata czas powinien wydawać się biec znacznie wolniejsze niż obecnie – zaznaczył Lewis.

Kiedyś czas płynął pięć razy wolniej

To, że czas kiedyś płynął wolniej, ustalili naukowcy już wcześniej. Wykorzystali do tego supernowe, ale w swoich badaniach cofnęli się jedynie do około połowy wieku Wszechświata. Teraz, dzięki obserwacji kwazarów, uczeni doszli do czasów, kiedy kosmos liczył zaledwie około miliarda lat. Badania wydają się potwierdzać, że Wszechświat przyspiesza wraz z wiekiem.

Lewis i Brewer przebadali dane dot. 190 kwazarów sprzed 2,45 do 12,17 miliarda lat (Wielki Wybuch miał miejsce ok. 13,8 miliarda lat temu). Dane, w tym też te o zakresie długości fal, były zbierane przez dwie dekady. W rezultacie uczeni mieli do badań około 200 obserwacji każdego kwazara, co pozwoliło na szczegółową rekonstrukcję ich fluktuacji. Analizy wykazały, że starsze kwazary wydają się "migotać" w zwolnionym tempie w porównaniu z nowszymi kwazarami. Badacze ustalili, że tempo to jest około pięciokrotnie wolniejsze. Oznacza to, że ekspansja Wszechświata jest odciśnięta w "tykaniu" każdego kwazara.

Źródło: University of Sydney, fot. ESO/M. Kornmesser

Źródło artykułu:
Odmawiają Izraelowi. Wydadzą pieniądze inaczej
Odmawiają Izraelowi. Wydadzą pieniądze inaczej
Polują na ukraińskie drony. Chcą zrobić nieskuteczną broń skuteczną
Polują na ukraińskie drony. Chcą zrobić nieskuteczną broń skuteczną
Rosjanie użyli nowych bomb. Zostały one znacząco zmodyfikowane
Rosjanie użyli nowych bomb. Zostały one znacząco zmodyfikowane
Ta bakteria "udaje martwą". NASA przypadkiem wysłała ją na Marsa
Ta bakteria "udaje martwą". NASA przypadkiem wysłała ją na Marsa
Wsparcie dla Talibów. Przychodzi od sojusznika Putina
Wsparcie dla Talibów. Przychodzi od sojusznika Putina
Inspirowali się Rosją. Korea przedstawia swój odpowiednik
Inspirowali się Rosją. Korea przedstawia swój odpowiednik
Uchwycili ją na zdjęciu. Chińczycy wciąż mają wiele tajemnic
Uchwycili ją na zdjęciu. Chińczycy wciąż mają wiele tajemnic
Techniczna porażka Rosjan. Modyfikacje nie pomagają
Techniczna porażka Rosjan. Modyfikacje nie pomagają
Problemy z koreańskimi czołgami K1. Załogi narażone na ekstremalne temperatury
Problemy z koreańskimi czołgami K1. Załogi narażone na ekstremalne temperatury
Polski dron, który spadł Inowrocławiu. Oto czym mógł być
Polski dron, który spadł Inowrocławiu. Oto czym mógł być
Najbardziej jadowita ryba świata. Tak działa jej jad
Najbardziej jadowita ryba świata. Tak działa jej jad
Nowa broń Rosjan. Jest napędzana elementem z Chin
Nowa broń Rosjan. Jest napędzana elementem z Chin