Перший спосіб: давнє світло
Перші сотні тисяч років Всесвіт був гарячим і непрозорим. Коли він охолов настільки, що світло змогло вільно поширюватися, цей спалах розійшовся в усі боки й відтоді розтягувався разом із простором. Сьогодні його видно як слабке випромінювання по всьому небу.
У ньому є крихітна рябизна - ділянки трохи тепліші й трохи холодніші. Розмір цих ділянок залежить від того, скільки у Всесвіті речовини, з чого вона складається і як швидко все розширювалося. Підставивши виміряну картину у рівняння, отримують набір параметрів, зокрема й вік.
Другий і третій способи
Другий спосіб простіший за задумом: виміряти, з якою швидкістю галактики віддаляються, і відмотати час назад. Складність у тому, що швидкість змінювалася, тому потрібна ще й модель складу Всесвіту. Зате вимірювання проводять безпосередньо, за спалахами наднових у далеких галактиках.
Третій спосіб узагалі не залежить від космології. Вік найстаріших зоряних скупчень можна оцінити за тим, які зорі в них уже зійшли з головної послідовності. У результаті отримують нижню межу: Всесвіт не може бути молодшим за свої найстаріші зорі.
Саме збіг трьох незалежних оцінок робить результат надійним. Помилка в одному методі не відтворилася б у двох інших, які працюють зовсім інакше.
Вік близько 13,8 млрд років: три методи збігаються, суперечка точиться навколо точності
Де ще триває суперечка
Швидкість розширення, виміряна за давнім випромінюванням, і та сама величина, виміряна за близькими галактиками, відрізняються приблизно на кілька відсотків. Розбіжність є стабільною і не пояснюється похибками вимірювань, тому її називають напруженням.
На сам вік це впливає незначно, але означає, що в моделі чогось бракує. Розглядають різні варіанти: від неврахованих систематичних помилок до нової фізики. Поки що питання залишається відкритим, і це нормальний робочий стан науки.
Чому довіряють оцінці віку Всесвіту?
Що таке напруження у вимірюваннях розширення?
Джерела
- Оцінку 13,8 мільярда років отримано за даними про реліктове випромінювання місій WMAP і Planck у 2000-2010-х роках, і вона узгоджується з оцінками за розширенням та віком кулястих скупчень
Далі в серії «Початок Всесвіту»
2 статті повністю на сайті, ще 3 - у застосунку
