Wszechświat wcale nie musi rozszerzać się równomiernie

Naukowcy z Uniwersytetu w Bonn i Uniwersytetu Harvarda, na łamach magazynu „Astronomy & Astrophysics” opisali potencjalnie wywrotowe kosmologiczne odkrycie. Otóż, od momentu Wielkiego Wybuchu Wszechświat nieustannie się rozszerza, jak wyjaśniają badacze - trochę jak bułka z rodzynkami pozostawiona w ciepłym miejscu, aby urosła. Dotąd specjaliści zakładali, że Wszechświat rozszerza się tak samo w każdym kierunku. Fizycy nazywają to izotropią. Na tej zasadzie opiera się mnóstwo obliczeń dotyczących budowy i zachowania Kosmosu.

Może się jednak okazać, że są one błędne, a przynajmniej nieprecyzyjnie. Otóż amerykańsko-niemiecki zespół przetestował założenie izotropii z pomocą nowej, dokładniejszej metody. Wynik - obecna teoria nie zgadza się z obserwacjami - wygląda, jakby różne części Wszechświata rozszerzały się szybciej, a inne wolniej.

Badacze posłużyli się analizą danych na temat 800 gromad galaktyk, które porównują do: rodzynek na rosnącej bułce. Na podstawie obserwacji tych obiektów m.in. w zakresie promieniowania X, można określić pierwotną jasność gromad, ich odległość od Ziemi i prędkość.

W izotropowym - równomiernie rozszerzającym się Wszechświecie panuje prosta zasada - im dalej coś się znajduje, tym szybciej się oddala. „W rzeczywistości, nasze pomiary jasności wydają się nie zgadzać z powyższymi obliczeniami” - mówi Konstantinos Migkas z Uniwersytetu w Bonn. Odległość do niektórych gromad galaktyk wydaje się dużo większa niż wynikałoby z ich prędkości, podczas gdy inne wydają się być dużo bliżej.

Badacze widzą trzy możliwości. Pierwsza jest taka, że promieniowanie X wykorzystywane do pomiarów bywa po drodze przez coś przesłaniane, np. przez obłoki pyłu. Jednak naukowcy znaleźli rozbieżności także odnośnie pomiarów w innych zakresach promieniowania. To wytłumaczenie jest więc mało prawdopodobne.

Może być też tak, że grupy gromad galaktyk w niektórych obszarach, razem przemieszczają się w jakimś kierunku, np. z powodu jakichś silnych źródeł grawitacji. „To również oznaczałoby, że wiele obliczeń odnośnie lokalnego Wszechświata byłoby nieprecyzyjnych i trzeba byłoby je powtórzyć” - podkreśla Migkas.

Trzecia, według badaczy - ostatnia możliwość jest natomiast taka, że Wszechświat jednak nie rozszerza się równomiernie. To sytuacja podobna do tej, kiedy drożdże w cieście byłyby nierówno wymieszane i bułka rosłaby krzywo. Taka anizotropia (nierównomierność rozszerzania) Wszechświata może, jak wyjaśniają astronomowie, wynikać z działania ciemnej energii.

Brakuje jednak obecnie teorii, która mogłaby dokładnie wyjaśnić ewentualną anizotropię Wszechświata. „Jeśli uda nam się taką teorię opracować, mocno przyspieszyłoby to badania nad naturą tej formy energii” - mówi Migkas.

Naukowcy liczą na kolejne dane dotyczące tysięcy gromad galaktyk, które dostarczy wystrzelony niedawno teleskop kosmiczny eROSITA.

Więcej informacji na stronach:

https://www.alphagalileo.org/en-gb/Item-Display/ItemId/191168

https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2018/03/aa31222-17/aa31222-17.html (PAP)

mat/ ekr/