Швидкість розширення Всесвіту може бути нерівномірною

Один із фундаментальних космологічних принципів полягає в тому, що наш Всесвіт ізотропний. Це означає, що вона розширюється з однаковою швидкістю в усіх напрямках, а у різних куточках космосу діють одні й самі правила.

Карта реліктового випромінювання. Джерело: NASA

Ця гіпотеза підтверджується результатами спостережень мікрохвильового фону – реліктового випромінювання, що залишилося після Великого Вибуху і зображає стан Всесвіту в момент, коли йому було лише 380 тис. років. Його майже рівномірний розподіл по небу говорить про те, що в ту епоху простір розширювався з однаковою швидкістю в усіх напрямках. Проте, результати нового дослідження, опублікованого в журналі Astronomy & Astrophysics, поставили цей висновок під сумнів.

Міжнародна команда вчених протестувала новий метод виміру ізотропії Всесвіту. Для цього дослідники проаналізували результати спостережень понад 800 галактичних скупчень, виконаних рентгенівськими обсерваторіями ХMM-Newton, Сhandra та ROSAT. Якщо гіпотеза ізотропії вірна, їх властивості були б однаковими у будь-якому напрямку. Наприклад, скупчення з ідентичною температурою, розташовані на порівняній відстані від Чумацького Шляху, повинні виглядати однаково яскравими.

Але під час перевірки астрономи виявили значні розбіжності с тим, що передбачала теорія. Деякі скупчення виявилися яскравішими за прогнозовані значення, деякі — тьмянішими. У середньому відхилення сягали близько 30%. За словами дослідників, ці відхилення не випадкові – у них виявляються чіткі закономірності.

Вчені запропонували кілька можливих пояснень невідповідності — зокрема затемнення скупчень хмарами пилу або вплив на них потужних міжгалактичних потоків речовини. Проте дані не підтверджують цю можливість. За іншою версією, виявлена ​​анізотропія може бути пов’язана з нерівномірним впливом розширення Всесвіту т.зв. темної енергії, що вважається основною причиною прискорення її розширення.

Якщо Всесвіт дійсно виявиться анізотропним, нам потрібно буде переглянути всю сучасну космологію. Наприклад, практично всі розрахунки відстаней до найвіддаленіших об’єктів, що спостерігаються, засновані на тому, що властивості простору однакові в будь-якій точці. Якщо з’ясується, що це не так, астрономам доведеться зробити їхню корінну переоцінку.

Обсерваторія Euclid в представленні художника. Джерело: SA/ATG medialab

Висновки про анізотропію нашого світу можуть бути перевірені телескопом Euclid, який створює Європейське космічне агентство. Мета його місії полягає у вивченні історії розширення Всесвіту, формування його великомасштабних структур, а також розподілу темної матерії та темної енергії. Для цього обсерваторія здійснюватиме високоточні виміри червоних зсувів далеких галактик, що знаходяться на відстані аж до 10 млрд світлових років від Чумацького Шляху. Запуск телескопа заплановано на 2022 р.

За матеріалами: http://www.esa.int