Tieto štyri klastre galaxií boli medzi stovkami analyzované vo veľkom prieskume, aby sa otestovalo, či je vesmír rovnaký vo všetkých smeroch na veľkých mierkach. Výsledky štúdie naznačujú, že koncept „izotropného“ vesmíru nemusí úplne zapadať.
(Obrázok: © NASA / CXC / Univ. Bonn / K. Migkas et al.)
Koniec koncov, vesmír nemusí byť rovnaký vo všetkých smeroch.
Miera rozšírenia vesmír Zdá sa, že v jednotlivých správach sa situácia odlišuje. Ak by sa toto zistenie potvrdilo, prinútilo by astronómov prehodnotiť, ako dobre rozumejú vesmíru.
„Jedným z pilierov kozmológie - štúdium histórie a osudu celého vesmíru - je to, že vesmír je„ izotropný “, čo znamená to isté vo všetkých smeroch,“ vedie hlavný autor štúdie Konstantinos Migkas z University of Bonn v Nemecku. , uviedol vo vyhlásení, „Naša práca ukazuje, že v tomto stĺpiku môžu byť praskliny.“
Vesmír sa odvtedy neustále rozširuje už viac ako 13,8 miliárd rokov veľký tresk - a zrýchľujúcim tempom, vďaka záhadnej sile nazývanej temná energia. Rovnice založené na Einsteinovej všeobecnej teórii relativity naznačujú, že táto expanzia je izotropná vo veľkých priestorových mierkach. Migkas napísal v utorok 7. apríla príspevok v blogu o novej štúdii.
Pripomienky kozmické mikrovlnné pozadie (CMB), žiarenie prenikajúce do vesmíru, ktoré zostalo z Veľkého tresku, podporuje túto predstavu, dodal: „CMB sa javí ako izotropná a kozmológovia extrapolovajú túto vlastnosť veľmi raného vesmíru na našu súčasnú epochu, takmer 14 miliárd rokov. neskôr. "
Zdôraznil však, že nie je jasné, ako je táto extrapolácia platná temná energia bol dominantným faktorom vo vývoji vesmíru za posledných približne 4 miliardy rokov. „Neurčitá povaha temnej energie ešte neumožnila astrofyzikom správne porozumieť,“ napísal Migkas. „Preto predpokladať, že je izotropný, je v súčasnosti takmer skok viery. To poukazuje na naliehavú potrebu preskúmať, či je dnešný vesmír izotropný alebo nie.“
V novej štúdii sa uvádzajú výsledky jedného takéhoto vyšetrovania. Migkas a jeho kolegovia študovali 842 zhluky galaxií, najväčšie gravitačne viazané štruktúry vo vesmíre, využívajúc údaje zozbierané tromi vesmírnymi teleskopmi: röntgenové observatórium NASA, XMM-Newton v Európe a moderný satelit pre kozmológiu a astrofyziku, spoločný Japonec-U.S. misia, ktorá sa skončila v roku 2001.
Vedci určili teplotu každého klastra pomocou analýzy röntgenových emisií pochádzajúcich z obrovských polí horúceho plynu v nich. Tieto informácie o teplote použili na odhad vlastnej rentgenovej svietivosti každého zoskupenia bez toho, aby museli brať do úvahy kozmologické premenné, ako je napríklad miera expanzie vesmíru.
Vedci potom vypočítali röntgenovú svietivosť pre každý klaster iným spôsobom, ktorý si vyžaduje znalosti o expanzii vesmíru. Tým sa odhalili zjavné miery expanzie po celej oblohe - a tieto sadzby sa všade nezhodovali.
„Podarilo sa nám určiť región, ktorý sa zdá expandovať pomalšie ako zvyšok vesmíru a ktorý sa zdá expandovať rýchlejšie!“ Migkas napísal do blogového príspevku. „Je zaujímavé, že naše výsledky sa zhodujú s niekoľkými predchádzajúce štúdie ktoré používali iné metódy, s tým rozdielom, že sme túto „anizotropiu“ na oblohe identifikovali s oveľa väčšou istotou a objekty používame rovnomernejšie na celú oblohu. ““
Je možné, že tento výsledok má pomerne prozaické vysvetlenie. Napríklad, klastre galaxií v anomálnych oblastiach sú ťažko gravitačne ťahané inými klastrami, čo vytvára ilúziu odlišnej miery expanzie.
Vedci tvrdia, že takéto účinky sú pozorované na menších priestorových mierkach vo vesmíre. Nová štúdia však skúmala zhluky až do vzdialenosti 5 miliárd svetelných rokov a nie je jasné, či by gravitačné remorkéry mohli premôcť expanzívne sily na také veľké vzdialenosti, dodali.
Ak by pozorované rozdiely v miere expanzie boli skutočne skutočné, mohli by odhaliť zaujímavé nové podrobnosti o tom, ako vesmír funguje. Napríklad, možná temná energia samotná sa líši od miesta k miestu v celom vesmíre.
„Bolo by pozoruhodné, keby sa zistilo, že temná energia má rôzne sily v rôznych častiach vesmíru,“ uviedol v tom istom vyhlásení spoluautor štúdie Thomas Reiprich, tiež University of Bonn. „Bolo by však potrebných omnoho viac dôkazov na vylúčenie iných vysvetlení a presvedčivý prípad.“
Nová štúdia sa objavuje v aprílovom čísle časopisu Astronómia a astrofyzika. Môžete si ich zadarmo prečítať na webe s predtlačou online arXiv.org.
- Ako môže vesmír expandovať rýchlejšie ako rýchlosť svetla?
- Náš röntgenový vesmír: úžasné fotografie rentgenového observatória Chandra NASA
- 7 prekvapivých vecí o vesmíre
