Tyto čtyři klastry galaxií byly mezi stovkami analyzovány ve velkém průzkumu, aby se otestovalo, zda je vesmír stejný ve všech směrech na velkých měřítcích. Výsledky studie naznačují, že pojem „izotropního“ vesmíru nemusí zcela zapadat.
(Obrázek: © NASA / CXC / Univ. Of Bonn / K. Migkas et al.)
Konec konců vesmír nemusí být stejný ve všech směrech.
Míra expanze vesmír Zdá se, že se liší od místa k místu, nová studie uvádí. Pokud by se toto zjištění potvrdilo, donutilo by astronomy přehodnotit, jak dobře rozumějí vesmíru.
„Jedním z pilířů kosmologie - studium dějin a osudu celého vesmíru - je to, že vesmír je„ izotropní “, což ve všech směrech znamená totéž,“ vedoucí studie autor Konstantinos Migkas z University of Bonn v Německu , řekl v prohlášení. "Naše práce ukazuje, že v tom sloupu mohou být trhliny."
Vesmír se od té doby neustále rozšiřuje více než 13,8 miliard let velký třesk - a zrychlujícím se tempem, díky tajemné síle zvané temná energie. Rovnice založené na Einsteinově obecné teorii relativity naznačují, že tato expanze je izotropní ve velkých prostorových měřítcích, Migkas napsal úterý (7. dubna) v blogový příspěvek o nové studii.
Pozorování kosmické mikrovlnné pozadí (CMB), vesmírné prostupující záření, které zbylo z Velkého třesku, podporuje tuto představu, dodal: „CMB se zdá být izotropní a kosmologové extrapolovají tuto vlastnost velmi raného vesmíru na naši současnou epochu, téměř 14 miliard let. později."
Ale není jasné, jak je tato extrapolace platná, zdůraznil a poznamenal temná energie byl dominantním faktorem ve vývoji vesmíru během posledních asi 4 miliard let. „Nepochopitelná povaha temné energie zatím astrofyzikům nedovolila, aby jí správně porozuměli,“ napsal Migkas. „Tudíž za předpokladu, že je izotropní, je prozatím téměř skok víry. To zdůrazňuje naléhavou potřebu prozkoumat, zda je dnešní vesmír izotropní nebo ne.“
Nová studie uvádí výsledky jednoho takového šetření. Migkas a jeho kolegové studovali 842 klastry galaxií, největší gravitačně vázané struktury ve vesmíru, využívající data shromážděná třemi kosmickými dalekohledy: rentgenovou observatoří Chandra NASA, evropským XMM-Newton a pokročilým satelitem pro kosmologii a astrofyziku, společnou japonskou US. mise, která skončila v roce 2001.
Vědci určili teplotu každého klastru analýzou rentgenových emisí přicházejících z obrovských polí horkého plynu v nich. Tyto informace o teplotě použili k odhadu rentgenové svítivosti každého klastru, aniž by museli brát v úvahu kosmologické proměnné, jako je rychlost expanze vesmíru.
Vědci pak vypočítali rentgenovou svítivost pro každý klastr odlišným způsobem, který vyžadoval znalost expanze vesmíru. Tímto se odhalily zřejmé míry expanze po celé obloze - a tyto sazby se všude neshodovaly.
"Podařilo se nám určit region, který se zdá expandovat pomaleji než zbytek vesmíru a který se zdá expandovat rychleji!" Migkas napsal v blogu. „Je zajímavé, že naše výsledky souhlasí s několika předchozí studie který používal jiné metody, s tím rozdílem, že jsme tuto „anizotropii“ na obloze identifikovali s mnohem vyšší důvěrou a používali objekty rovnoměrněji pokrývající celou oblohu. “
Je možné, že tento výsledek má poměrně prozaické vysvětlení. Například možná shluky galaxií v anomálních oblastech jsou těžce přitahovány gravitačním způsobem jinými klastry, což způsobuje iluzi jiné míry expanze.
Podle vědců jsou tyto účinky pozorovány na menších prostorových měřítcích ve vesmíru. Nová studie však zkoumala shluky až do vzdálenosti 5 miliard světelných let a není jasné, zda gravitační remorkéry mohou přemoci expanzní síly na tak velké vzdálenosti, dodaly.
Pokud jsou pozorované rozdíly v rychlosti expanze skutečně skutečné, mohly by odhalit zajímavé nové podrobnosti o tom, jak vesmír funguje. Například, možná temná energie sama o sobě se liší od místa k místu v celém vesmíru.
„Bylo by pozoruhodné, kdyby se zjistilo, že temná energie má různé síly v různých částech vesmíru,“ uvedl ve stejném prohlášení spoluautor studie Thomas Reiprich, také University of Bonn. "K vyloučení jiných vysvětlení a přesvědčivému případu by však bylo zapotřebí mnohem více důkazů."
Nová studie se objevuje v dubnovém čísle časopisu Astronomy and Astrophysics. Můžete si ji zdarma přečíst na webu online předtisků arXiv.org.
- Jak může vesmír expandovat rychleji než rychlost světla?
- Náš rentgenový vesmír: úžasné fotografie rentgenové observatoře Chandra NASA
- 7 překvapivých věcí o vesmíru
