Юный техник 1996-02, страница 11

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

стали образовываться ядра первых химических элементов — водорода и гелия.

Однако ни нейтрино, ни фотоны не могли взаимодействовать с атомами химических элементов. А потому они остались во Вселенной в виде слабого энергетического фона, так называемого реликтового излучения, остывавшего вместе со звездами и галактиками, которые стали рождаться в расширяющемся пространстве.

Долгое время представление о реликтовом фоне существовало только в виде теоретических выводов, пока американские физики не обнаружили его экспериментально, с помощью чувствительного радиотелескопа. Произошло это 30 лет назад и, по существу, явилось первым подтверждением теории Большого взрыва.

Поначалу физикам казалось, что фоновое излучение однородно. Именно такое определение, по словам академика Я.Б.Зельдовича, и приличествовало понятию «фон». «Но если фон однороден, то почему тоща образовались нынешние неоднородности в виде галактик и их скоплений?» — задумались ученые. Ведь из однородности реликтового излучения вытекало, что и элементы по всей Вселенной должны были распределиться равномерно. Но на деле вышло все не так. Отсюда следовало, что и плазма была неоднородна, да сам фон не так уж равномерен.

Внеся такую поправку, устранявшую возникшее было противоречие, ученые стали искать экспериментальные подтверждения, неоднородности реликтового излучения. Два года назад это удалось сделать американскому астрофизику Джорд жу Фулпу. А в прошлом году теория получила еще одно подтверждение — физики из Национальной лаборатории имени Э.Ферми под Чикаго, создав на ус

корителе маленькую модель Большого взрыва, обнаружили на пленке следы топ-кварка — частицы, которая согласно теории присутствовала в горячей плазме в первые мгновенья существования Вселенной.

И вот теперь обнаружен реликтовый гелий. Сам газ известен науке уже более 120 лет. Сначала его открыли в спектре солнечных лучей, почему и дали такое название (от греческого «гелиос» — солнце). Потом его нашли в спектрах других звезд и, наконец, на нашей планете. Выяснили, и как он образуется: в ходе термоядерных реакций, бушующих в недрах звезд, водород, сгорая, превращается в гелий.

Но это, как показала теория, вторичный гелий. А был еще и первичный, появившийся задолго до образования первых галактик. Не прошло и 10 минут после Большого взрыва, как в расширяющейся плазме нарушилось термодинамическое равновесие между количеством протонов и нейтронов. Протоны, то есть ядра водорода, начали соединяться с нейтронами, образуя тяжелый водород — дейтерий. Ядра последнего, в свою очередь, стали вступать в термоядерные реакции, и в конце концов состав дозвездного газа получился примерно такого содержания: до 75% водорода, около 25% гелия, немного лития и дейтерия. Остальные элементы появились потом, в звездах.

Согласно теории не весь водород и гелий пошли на образование звезд. В межгалактическом пространстве должны существовать и реликтовые атомы водорода и гелия — такие же свидетели первых часов жизни Вселенной.

В том же 1965 году, когда было открыто реликтовое излучение, американский астрофизик Джеймс Дан и австралийский астроном Брюс Петерсон предложили по-

9