Сите сме изгубени во Универзум без правец

Преку испитување на позадинското космичко зрачење, што претставува остаток од Големата експлозија (Биг-бенг), истражувачите им ставија крај на долготрајните дебати дали Универзумот подеднакво се шири во сите правци или пак е усогласен со некаков вид на ротирачка оска.

Со години космолозите тврдат дека Универзумот може да се шири само на два начина: или хомогено и изотропно – што значи дека во основа е ист во сите правци, или анизотропно, што значи дека може да изгледа еднаков однадвор, но всушност постои „префериран“ правец кој е скриен во неговата внатрешност.

Како што пишува списанието „Science“, концептот на анизотропија може да се разбере преку концептот на кристалот на дијамантот. Дијамантскиот кристал има еднаква густина, но сите негови атоми се распоредени во посебни насоки. Со други зборови, кога е нешто анизотропно, има одредени физички својства кои се со различна вредност кога се мерат во различни насоки.

Идејата за анизотропен Универзум беше предложена како одговор на некои навестувања дека Универзумот не е толку хомоген и изотропен како што се претпоставуваше. Но, благодарение на една нова студија направена од истражувачите од Кралскиот колеџ во Лондон, се покажа дека ставот за хомоген и изотропен Универзум е исправен.

Во 1543 година Никола Коперник докажа дек Земјата не е центарот на Универзумот, покажувајќи дека нашата планета всушност се врти околу Сонцето, а не обратно.

„Оваа опсервација беше почеток на Коперниковиот принцип кој вели дека ние немаме специјално место во бесконечната вселена која нема центар. На почетокот на 20-тиот век преку општата теорија на релативност на Алберт Ајнштајн и опсервацијата дека Универзумот се шири во сите правци, оваа идеја еволуираше во космолошки принцип, кој претпоставува дека Универзумот е ист насекаде и во сите правци“ -објаснува „Science“.

Ова претставува солидна хипотеза и е основа за сегашниот космолошки модел- кој го објаснува Биг-бенгот (Големата експлозија), ширењето на Универзумот и пропорциите на сѐ што е во него, под претпоставка дека Универзумот е изотропен.

Меѓутоа, во изминатите две децении, некои детали фрлија сомнеж врз оваа идеја.

Како што објаснува „Science“, материјата не е подеднакво распоредена кога се работи за мали размери. На пример, Ѕвездените системи, галаксиите и галактичките јата се разфрлани низ Универзумот во случајни купчиња и научниците сугерираат дека некаква сила или насочен притисок ги „турнал“ во таа позиција.

„Ова, претпоставуваат тие, се јавува поради тоа што Универзумот е роден како хомогена супа од субатомски честички во Големата експлозија. Бидејќи Универзумот покажува експоненцијален раст што се нарекува инфлација, малите квантни флуктуации во таа супа се прошириле до гигантски размери, создавајќи варијации во густината што довело до расејување на галаксиите“.

Нашиот стандарден космолошки модел е изграден на претпоставката дека овие варијации се значајни само на мали размери, додека на големи размери се незначителни. Но, што ако Универзумот е како дијамантски кристал и постојат преферирани правци кои се во внатрешноста на целосната структура, независно од тоа колку далеку достигнува?

Од ова потекнуваат и хипотезите за анизотропен Универзум, а тие се засилија во почетокот на 2000-тите кога мисијата „WMAP“ (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) на НАСА откри чудни неправилности во позадинското космичко зрачење, што никој не можеше да го објасни.

Во Универзумот и фактички постои регион кој е толку збунувачки што научниците буквално го нарекоа „оската на злото“, но ова од многумина беше отфрлено како чиста случајност.

За да конечно ја разрешат дилемата кој од овие модели најдобро ја отсликува реалноста на нашиот Универзум, космолозите од Кралскиот колеџ во Лондон, одлучиле да ја истражат најстарата радијација во Универзумот – космичкото позадинско зрачење.

universe_cmb

Наместо да бараат нерамнотежа во космичкото позадинско зрачење, како што е „оската на злото“, тие се обиделе да најдат докази за префериран правец на ширење.

Како што објаснува Даниела Садех, член на истражувачкиот тим за „Universe Today“, во основа, нивните резултати покажале дека шансите Универзумот да биде анизотропен изнесуваат само 1 на 121.000, што е најдобар доказ за изотропен Универзум што досега сме го имале.

Според „Universe Today“, ова е по малку разочарувачки, бидејќи Универзум кој не е хомоген и ист во сите правци би го поддржал единственото решение што го имаме преку ајнштајновите равенки за полето. Сами по себе овие равенки не наметнуваат симетрија во простор-времето, но стандардниот модел (од кој равенките се дел), прифаќаат хомогеност како еден вид на зададеност.

Решенијата кои се предложени од италијанскиот математичар Луиџи Бјанки кон крајот на 19-тиот век, дозволуваат постоење на анизотропен Универзум, но доколку оваа претпоставка не е точна, веројатно ќе треба да се најде сосема нов начин за да се објаснат резултатите од ајншајновите равенки за полето.   

Но, тоа е далеку помалку комплицирано, отколку ако доказите недвосмислено покажаа дека Универзумот е анизотропен.

Како што велат истражувачите „Во последните 10 години многу се дискутираше околу тоа дали постојат знаци за анизотропија на големи размери кои се кријат во позадинското зрачење. Доколку Универзумот беше анизотропен, ќе мораше да се ревидираат многу од нашите пресметки во врска со неговата историја и содржина. Високо квалитетните податоци добиени од Планк беа извонредна можност правилно да се провери стандардниот модел на космологијата и добро е што се покажа дека е точен“.

Резултатите од истражуањето се прифатени за објавување во следното издание на „Physical Review Letters“, а пристап до пред печатената верзија има преку arXiv.org.

Поддржете ја нашата работа: