Když se rozhlédnete po vesmíru, všimnete si spoustu věcí - planety, hvězdy, měsíce, dokonce i samotná galaxie - mají jednu společnou věc: točí se. Takže se točí i vesmír?
Toto tajemství je záhadou, kterou kosmologové intenzivně studovali, protože nám může říci o základní povaze vesmíru.
"Je to velmi abstraktní otázka, stejně jako většina kosmologie, ale ti z nás, kteří studují kosmologii, si myslí, že je to způsob, jak studovat základní fyziku," řekl Tess Jaffe, astrofyzik na Marylandské univerzitě a pomocný výzkumný pracovník v Goddardově prostoru NASA. Letové centrum. "Existují určité věci, které nemůžeme vyzkoušet v laboratoři na Zemi, takže používáme vesmír a geometrii vesmíru, což nám může říct něco o základní fyzice."
Vědci při přemýšlení o základní povaze vesmíru začali tím, že předpokládali, že vesmír se netočí a je izotropní, což znamená, že ve všech směrech vypadá stejně. Tento předpoklad je v souladu s Einsteinovými rovnicemi, ale není jimi vyžadován. Na základě tohoto myšlení vědci vytvořili standard kosmologického modelu, který popisuje vesmír.
„Je to opravdu zakódováno ve způsobu, jakým provádíme naše výpočty, způsobem, jakým analyzujeme naše data, způsobem, jakým děláme spoustu věcí,“ říká Daniela Saadeh, výzkumná pracovnice na Fakultě fyziky a astronomie na University of Nottingham ve Velké Británii, řekl Live Science. „Ale musíte to vyzkoušet. Nemůžete jen doufat v to nejlepší.“
Aby vědci zjistili, zda tyto předpoklady o vesmíru a jeho základní fyzice byly správné, shromáždili pozorování, aby otestovali své modely. Používali zejména světlo z kosmického mikrovlnného pozadí, zkrátka CMB. Toto světlo je nejstarší, které můžeme pozorovat - vyzařovalo pouhých 380 000 let po Velkém třesku - a je kosmickým pokladem informací pro kosmology studující vesmír.
CMB vypadá téměř identicky ve všech směrech, ale v její teplotě existují jen malé odchylky, jen tisícina stupně, které byly ovlivněny historií, obsahem a geometrií vesmíru. Studiem těchto rozdílů vědci uvidí, zda byl vesmír nějakým způsobem pokřivený, což by naznačovalo rotaci nebo expanzi, která se v jednom směru zvyšuje více než jiným. Měření polarizace světla - v podstatě jeho orientace - může podobně poskytovat informace o geometrii vesmíru.
Vědci zjistili, že světlo CMB nevykazuje žádné důkazy o tom, že se vesmír otáčí. Podle studie z roku 2016 v časopise Physical Review Letters pod vedením Saadeha a Stephena Feeneyho, astrofyzika na Imperial College, je pravděpodobnost, že vesmír je izotropní, 120 000 až 1, což znamená, že vypadá stejně bez ohledu na to, jakým směrem se díváte. Londýn. Další studie zjistila 95% šanci, že vesmír je homogenní - to znamená, že je stejný všude ve velkém měřítku.
Všechny tyto studie naznačují, že vesmír je do značné míry jednotný a netočí se. Tento závěr je takový, který se pravděpodobně nezmění. Budoucí měření polarizace CMB se může v příštích několika desetiletích zlepšit, ale nová data pravděpodobně nebudou zpochybňovat předchozí zjištění.
"Charakterizovali jsme signál, který je tam, v podstatě tam, kde pro nás nemáme žádné další informace," řekl Jaffe Live Science. „Nemyslím si, že by to mělo velký dopad na otázku rotace, právě proto, že rotace je signál, který bychom očekávali ve velmi velkých měřítcích, a to bylo více či méně vyloučeno údaji, které již máme mít."
Zatímco výsledek, že vesmír se netočí, je určitě úleva pro kosmology, kteří založili své modely na tomto předpokladu, ale také nám dává zajímavý pohled na naše místo ve vesmíru.
„Opravdu jsme začali jako lidé z této myšlenky, že jsme byli středem vesmíru,“ řekl Saadeh. "Myslím, že je to opravdu fascinující, jak jsme malí a bezvýznamní."
