Космологічний принцип говорить, що на великих масштабах, значно більших за галактики та їхні скупчення, Всесвіт має бути однорідним. Однак дані експерименту DESI про видиму його частину не підтверджують цього, хоча й не виключають остаточно.
Дані DESI
Нещодавно в журналі Nature з’явилося дослідження науковців, яке потенційно може поставити під сумнів одне з основних тверджень науки про Всесвіт — космологічний принцип. Принаймні про це говорять його автори, які працювали з даними Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI).
DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) — це спектроскопічний комплекс, встановлений на 4-метровому телескопі Мейолла в Національній обсерваторії Кітт-Пік. Він збирає зображення об’єктів нічного неба, але галузь, в якій він застосовується, досить специфічна. Його головне завдання – зібрати світло від 5000 галактик одночасно, отримати спектри та визначити червоні зміщення. Мета його створення — зрозуміти, як глобально у Всесвіті розповсюджені темна і видима матерії. А точныше – створити тривимірну карту Всесвіту та дослідити природу темної енергії й великомасштабний розподіл речовини. З цією метою він намагається визначити просторові координати якомога більшої кількості галактик.
Результати роботи DESI справді вражають. Останній реліз його даних містить відомості про 47 млн галактик у радіусі 11 млрд світлових років від нас. І саме тому на характер їхнього розташування просто не можна закрити очі.
Однорідність чи комірчаста структура
Космологічний принцип стверджує, що на достатньо великих масштабах Всесвіт є однорідним та ізотропним. Однорідність означає, що в ньому немає особливих місць або центру — його усереднені властивості всюди однакові. Ізотропність означає, що для спостерігача Всесвіт виглядає однаково в усіх напрямках. Саме тому статистична картина розподілу галактик в просторі має бути однаковою незалежно від того, де перебуває спостерігач і куди він дивиться.
Уже достатньо давно науковці знають, що на малих масштабах це не так. Матерія зібрана в окремі острови-галактики. Галактики об’єднані в скупчення, а скупчення утворюють протяжні волокна, що оточують практично порожні комірки — войди.
Щоправда, вчені були впевнені, що така структура простежується лише на масштабах у десятки й сотні мільйонів світлових років. Якщо ж розглядати області розміром у мільярди світлових років, усі войди й комірки мали б ставати незначними. Всесвіт, як і передбачає космологічний принцип, мав би бути однорідним та ізотропним.
І ось нарешті з’явилися дані DESI, які дозволили дослідити значно більший об’єм Всесвіту. Виявилося, що волокнисто-комірчаста структура не зникає й на цих масштабах. Тобто навіть тут Всесвіт не виглядає цілком однорідним та ізотропним. Використавши новий статистичний метод, дослідники виявили ознаки анізотропії на масштабах близько одного гігапарсека (понад 3 млрд світлових років), що суперечить класичному припущенню про ізотропність Всесвіту на таких відстанях. Проте робити висновок про порушення космологічного принципу вчені не поспішають.
Адже ми насправді бачимо тільки невелику його частину, й однозначно стверджувати, що він весь анізотропний, занадто рано. Проблема лише в тому, що через обмеженість швидкості світла ми не можемо сказати, що ж там відбувається у невидимій для нас частині.
За матеріалами phys.org
