Трое физиков из России получили престижную медаль Дирака за исследование ранней Вселенной

Три физика-теоретика российского происхождения Вячеслав Муханов (Мюнхенский университет), Алексей Старобинский (Институт теоретической физики имени Ландау) и Рашид Сюняев (Институт космических исследований РАН и Институт астрофизики общества имени Макса Планка) стали лауреатами престижной медали Дирака.

Медаль и премия присуждены за «выдающийся вклад в физику реликтового микроволнового излучения, экспериментальные исследования которого помогли превратить космологию в точную научную дисциплину путем сочетания физики микромира с исследованиями крупномасштабной структуры Вселенной».

Реликтовое излучение, о котором идет речь в формулировке, — это остаточное тепловое излучение ранней горячей Вселенной, которое в 1964 году удалось случайно обнаружить радиоастрономам Арно Пенциасу и Роберту Вилсону. Первоначально горячее и высокочастотное, это излучение из-за длительного расширения пространства к настоящему времени сместилось в микроволновый диапазон и стало невидимо для глаз, но доступно для радионаблюдений.

Реликтовое излучение рассматривается физиками в качестве «слепка» состояния Вселенной на момент рекомбинации — эпохи, когда горячая плазма первоначального вещества остыла достаточно для того, чтобы превратиться в отдельные атомы и стать прозрачной. Это самое раннее, самое далекое излучение, которое доступно наблюдениям, несет информацию о том, как космос был устроен на момент его формирования.

Главным его свойством физики признают равномерность — отличия в температуре излучения в разных частях звездного неба не превышают долей процентов. Эта равномерность, которая не могла возникнуть после Большого взрыва из-за слишком значительного расстояния между различными частями Вселенной, является главным аргументом в пользу теории инфляции.

Помимо самого факта равномерности реликтового излучения, фокусом исследования Старобинского, Муханова и Сюняева с начала 1970-х годов стало соотношение между теми квантовыми эффектами, которые могли возникать в ранней Вселенной, и наблюдаемой сегодня ее крупномасштабной структурой — распределением в пространстве звезд и галактик.

Алексей Старобинский, наряду с Аланом Гутом и Андреем Линде, известен как пионер теории инфляции, предсказавший наличие в структуре реликтового излучения следов гравитационных волн. Вячеслав Муханов, будучи еще в Физическом институте Лебедева, занимался преимущественно приложениями квантовой теории к инфляционной модели.

Среди работ Сюняева наиболее известны совместные исследования с Яковом Зельдовичем, в результате которых удалось предсказать падение интенсивности реликтового излучения в направлении крупных скоплений галактик — так называемый эффект Сюняева — Зельдовича.