Что указывает на высокую температуру вещества на начальных этапах эволюции Вселенной? а) реликтовое излучение б) распределение галактик в пространстве в) высокая температура в звездах

Правильный ответ: а) реликтовое излучение.

Почему именно оно:

• Реликтовое (космическое микроволновое) излучение — это «световой отпечаток» ранней Вселенной, оставшийся с эпохи рекомбинации, когда Вселенная остыла примерно до ~3000 K и стала прозрачной для фотонов. Его почти идеальный тепловой (чёрнотельный) спектр показывает, что раньше вещество и излучение находились в термальном равновесии — признак очень высокой температуры и плотности на более ранних этапах.

• Температура этого излучения сегодня ~2,7 K, но в расширяющейся Вселенной температура масштабируется как $T \propto 1/a$. Значит, в прошлом (при меньшем масштабе $a$) она была гораздо выше: от тысяч кельвинов на рекомбинации до миллионов и выше в ещё более ранние времена (эпоха нуклеосинтеза и ранее). Это прямое косвенное свидетельство «горячего начала».

Почему б) и в) не подходят:

• Распределение галактик в пространстве отражает гравитационную ростовую историю неоднородностей и тёмной материи, но само по себе не указывает на температуру вещества именно на самых ранних этапах.

• Высокая температура в звёздах — локальное свойство звёздных ядерных печей, возникающее спустя миллиарды лет после «горячего Большого взрыва». Это не свидетельство о температуре всей Вселенной на старте.

Итак, индикатор горячего раннего состояния — реликтовое излучение.