Один из фундаментальных космологических принципов заключается в том, что наша Вселенная изотропна. Это значит, что она расширяется с одинаковой скоростью во всех направлениях и в разных уголках космоса действуют одни и те же правила.
Карта реликтового излучения. Источник: NASA
Данная гипотеза подтверждается результатами наблюдений микроволнового фона — реликтового излучения, оставшегося после Большого взрыва и отображающего состояние Вселенной в момент, когда ей было всего 380 тыс. лет. Его равномерное распределение по небу говорит о том, что в ту эпоху пространство расширялось с одинаковой скоростью во всех направлениях. Однако результаты нового исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, поставили под сомнение этот вывод.
Международная команда астрономов проверила новый метод измерения изотропии Вселенной. Для этого исследователи проанализировали результаты наблюдения более 800 галактических скоплений, выполненных рентгеновскими обсерваториями ХMM-Newton, Сhandra и ROSAT. Если гипотеза изотропии верна, их свойства были бы одинаковыми в любом направлении. Например, скопления с идентичной температурой расположенные на сопоставимом удалении от Млечного пути должны выглядеть одинаково яркими.
Карта, показывающая скорость расширения Вcеленной в разных направлениях. Источник: K. Migkas et al. 2020, CC BY-SA 3.0 IGO
Галактическое скопление. Снимок в рентгеновском диапазоне. Источник: ESA/XMM-Newton (X-rays); CFHT-LS (optical); XXL Survey
Карта с обозначением скоплений, использовавшихся для измерения скорости расширения Вселенной. Источник: NASA/CXC/Univ. of Bonn/K. Migkas et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss
Но в ходе проверки ученые обнаружили значительные расхождения с тем, что предсказывала теория. Некоторые скопления оказались ярче предсказанных значений, другие тусклее. В среднем, разница составила около 30%. По словам исследователей, это не случайное отклонение, им удалось выявить четкую тенденцию.
Астрономы проверили несколько возможных объяснений несоответствия, включая возможность затмения скоплений облаками пыли или влияния на них крупных потоков вещества. Однако имеющиеся данные не подтверждают эту возможность. По другой версии, обнаруженная анизотропия может быть связана с неравномерным влиянием на расширение Вселенной т. н. темной энергии. Считается, что ее воздействие вызывает наблюдаемое ускорение ее расширения.
Если Вселенная действительно анизотропна, это окажет огромное влияние на всю современную космологию. Например, практически все расчеты расстояний до наиболее далеких наблюдаемых нами объектов основаны на том, что свойства пространства одинаковы в любой точке. Если выяснится что это не так, астрономам придется произвести коренную переоценку.
Обсерватория Euclid в представлении художника. Источник: SA/ATG medialab
Выводы об анизатропии Вселенной могут быть проверены строящимся ESA телескопом Euclid. Цель его миссии заключается в изучении истории расширения Вселенной, формирования ее крупномасштабных структур и распределения темной материи и темной энергии. Для этого обсерватория будет осуществлять высокоточные измерения красных смещений далеких галактик, находящихся на дистанции до 10 млрд лет от Млечного пути. Запуск Euclid намечен на 2022 г.
По материалам: http://www.esa.int
Источник: universemagazine.com
