Astrofyzici zpochybňovali základní zákon vesmíru

Astrofyzici zpochybňovali základní zákon vesmíru
Astrofyzici zpochybňovali základní zákon vesmíru
Anonim

Studie, založená na datech z vesmírných teleskopů Chandra a XMM-Newton, ukázala, že vesmír se nerovnoměrně rozpíná ve všech směrech. Výsledky byly připraveny k publikování v časopise Astronomy and Astrophysics a jsou k dispozici na webu předtisku arXiv.org.

Věří se, že po Velkém třesku se prostor neustále rozpíná a vesmír je při pohledu na velké vzdálenosti obecně izotropní, tedy stejný ve všech směrech. Nový výzkum však tuto základní vlastnost vesmíru zpochybňuje.

Astrofyzici ze Spojených států a Německa analyzovali data z kosmické rentgenové observatoře Chandra NASA a rentgenového teleskopu XMM-Newton Space X-ray od Evropské vesmírné agentury, získané z pozorování kup galaxií-obrovských kup galaxií držených pohromadě gravitací. Jedná se o největší struktury ve vesmíru, které vědci používali k měření jeho nejdůležitějších parametrů.

Dřívější měření založená na optických pozorováních explodujících hvězd a infračervených studiích galaxií nedala jednoznačnou odpověď na otázku izotropie vesmíru. V nové studii se vědci zaměřili na analýzu rentgenových dat.

V průběhu analýzy autoři zjistili, že rentgenová data získaná při pozorování stovek galaktických hvězdokup se výrazně liší v závislosti na metodě pozorování.

„Na základě našich pozorování klastrů jsme zjistili rozdíly v rychlosti rozpínání vesmíru v závislosti na tom, jak se na to díváme,“říká jeden z autorů studie Gerrit Schellenberger z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics v tiskové zprávě NASA. Cambridge, Massachusetts, USA - To je v rozporu s jedním ze základních předpokladů, které dnes používáme v kosmologii. “

Metoda použitá vědci je založena na vztahu mezi teplotou horkého plynu vstupujícího do kupy galaxií a množstvím rentgenových paprsků, které produkuje-rentgenovou svítivostí kupy. Obecně platí, že čím vyšší je teplota plynu v kupě, tím vyšší je jasnost rentgenového záření. Tato závislost není způsobena kosmologickými veličinami, včetně rychlosti expanze vesmíru.

Poté, co autoři odhadli pomocí této techniky rentgenovou jasnost galaktických kup, porovnali jejich hodnoty s rentgenovou jasností získanou jinou metodou, která již závisí na rychlosti rozpínání Vesmíru. Výsledky nám umožnily vypočítat míry rozpínání po celé obloze a ukázalo se, že se vesmír vůči nám různě rozpíná v různých směrech.

Vědci navrhli dvě možná vysvětlení. První je, že velké skupiny kup galaxií se mohou pohybovat společně, ale ne kvůli kosmické expanzi, ale pod vlivem gravitace. Pokud je pohyb dostatečně rychlý, může to vést k chybám v odhadu svítivosti každého z klastrů.

Druhým možným vysvětlením je, že vesmír ve skutečnosti není v různých směrech stejný, protože temná energie není jednotná - tajemná síla, která určuje rozpínání vesmíru.

„Bylo by skvělé, kdybychom zjistili, že temná energie má v různých částech vesmíru různé významy,“řekl autor studie Thomas Reiprich z německé Bonnské univerzity. Argumenty “.

Každé z těchto dvou vysvětlení bude mít významné důsledky pro astrofyziku. Mnoho kosmologických studií, včetně rentgenových studií kup galaxií, předpokládá, že vesmír je izotropní a že vzájemně závislé pohyby na velké vzdálenosti jsou ve srovnání s kosmickou expanzí zanedbatelné. Nyní jsou všechny tyto výsledky zpochybňovány.

Doporučuje: