Houston mamy problem! Wszechświat rozszerza się z różną prędkością w każdym kierunku

Wszystko zmieniło się za sprawą astronomii rentgenowskiej, która zajmuje się rejestracją i analizą promieniowania rentgenowskiego pochodzącego z kosmosu - pozwoliła ona naukowcom zaobserwować, że niektóre części wszechświata rozszerzają się szybciej niż inne, chociaż to wbrew dotychczas głoszonym naukom. Dotąd opieraliśmy się na tzw. teorii izotropowej, która zakłada, że w każdym kierunku wszechświata jest mniej więcej tyle samo materii i rozprzestrzenia się ona tak samo szybko, więc kierunki obserwacji astronomów nie różnią się od siebie. I choć w gruncie rzeczy na gigantyczną skalę kosmosu to wciąż prawda, to możemy zaobserwować spore różnice na tzw. lokalnym poziomie.

Teoria izotropowa jest podstawą kosmologii od dziesiątek lat i dotąd potwierdzają ją kolejne obserwacje - w 2013 roku Europejska Agencja Kosmiczna zaprezentowała na przykład mapę mikrofalowego promieniowania tła (CMB), czyli promieniowania pozostawionego przez Wielki Wybuch. Zgodnie z przewidywaniami, było ono niemal idealne, z niewielkimi jedynie odchylenia temperatury w różnych kierunkach. Patrzenie na CMB jest jednak patrzeniem na wszechświat, kiedy ten jest wciąż kosmicznym „świeżakiem”, liczącym zaledwie 380 tysięcy lat - a co jeśli obecnie, 13,5 mld lat później, nie wygląda to tak samo? 

Naukowcy postanowili to sprawdzić i wyniki nowych badań okazały się sporym zaskoczeniem, również dla nich samych: - Razem z kolegami z University of Bonn i Harvard University przyjrzeliśmy się zachowaniu ponad 800 gromad galaktyk obecnego wszechświata. Jeśli hipoteza izotropowa jest prawdziwa, właściwości wszystkich gromad będą takie same. Tymczasem zauważyliśmy znaczące różnice - twierdzi prowadzący badania, Konstantinos Migkas. Badacze wykorzystali w tym celu obserwatoria X-ray na całym świecie, w tym XMM-Newton należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej, Chandra od NASA i niemieckie ROSAT, co pozwoliło im zmierzyć temperatury gazu wewnątrz tych gromad i porównać ją z tym, jak jasne są te obiekty na niebie. 

Jeśli wszechświat jest taki sam we wszystkich kierunkach i rozszerza się równomiernie, wszystkie gromady galaktyk o podobnych temperaturach i odległościach powinny mieć podobną jasność, ale… tak nie jest. - Widzieliśmy gromady o podobnych właściwościach i temperaturach, które wydają się być mniej jasne niż się spodziewaliśmy w jednym kierunku i bardziej w innym. A różnice są znaczące, ok. 30%. Co więcej, różnice nie są przypadkowe i układają się w pewne wzory w zależności od tego, z jakiego kierunku obserwujemy niebo - wyjaśnia jeden z naukowców, Thomas Reiprich.

Mówiąc krótko, badaczom udało się wykazać, że wszechświat wcale nie rozszerza się równo we wszystkich kierunkach, a skutki tego odkrycia będą ogromne. Wiele pomiarów astronomicznych opiera się bowiem na podstawowych założeniach, że pewne parametry kosmologiczne są stałe dla całego wszechświata, więc łatwo się domyślić, że wiele kolejnych teorii również trzeba będzie zweryfikować. - Jeśli wszechświat jest prawdziwie anizotropowy, czyli zależny od kierunku, nawet jeśli tylko od kilku miliardów lat, to oznacza ogromną zmianę paradygmaty, bo teraz trzeba będzie wziąć pod uwagę kierunek każdego obiektu podczas badania jego właściwości. Dla przykładu, dziś szacujemy odległości obiektów korzystając z pewnego zestawu kosmicznych parametrów i równań. Wierzymy, że są one takie same wszędzie. Ale jeśli nasze wnioski są poprawne, tak nie będzie i trzeba będzie zweryfikować wszystkie wcześniejsze założenia.
Źródło: GeekWeek.pl/NASA