Ja paskatīsities kosmosā, pamanīsit daudz ko - planētas, zvaigznes, pavadoņus, pat pašu galaktiku -, ir viena kopīga iezīme: viņi vērpjas. Tātad, vai arī Visums griežas?
Šis noslēpums ir tas, ko kosmologi ir asi pētījuši, jo tas var mums pastāstīt par Visuma fundamentālo dabu.
"Tas ir ļoti abstrakts jautājums, tāpat kā lielākajā daļā kosmoloģijas, bet tie no mums, kas studē kosmoloģiju, domā, ka tas ir veids, kā izpētīt fiziku," sacīja Teste Jafe, Merilendas universitātes astrofiziķe un NASA Goddard Space pētnieka palīdze. Lidojuma centrs. "Ir dažas lietas, kuras mēs nevaram pārbaudīt Zemes laboratorijā, tāpēc mēs izmantojam Visumu un Visuma ģeometriju, kas mums varētu kaut ko pastāstīt par pamata fiziku."
Zinātnieki, domājot par Visuma fundamentālo dabu, sāka ar pieņēmumu, ka Visums negriežas un ir izotropisks, kas nozīmē, ka tas izskatās vienāds visos virzienos. Šis pieņēmums atbilst Einšteina vienādojumiem, bet tie to nepieprasa. Balstoties uz šo domāšanu, zinātnieki izveidoja kosmoloģiskā modeļa standartu, kas raksturo Visumu.
"Tas tiešām ir kodēts tādā veidā, kādā mēs veicam aprēķinus, kā mēs analizējam savus datus, tādā veidā, kā mēs darām daudzas lietas," saka Daniela Saadeh, Notingemas Universitātes Fizikas un astronomijas skolas pētniece. Lielbritānijā, pastāstīja Live Science. "Bet jums tas ir jāpārbauda. Jūs nevarat tikai cerēt uz labāko."
Lai redzētu, vai šie pieņēmumi par Visumu un tā pamata fiziku ir pareizi, zinātnieki apkopoja novērojumus, lai pārbaudītu savus modeļus. Jo īpaši viņi īsā laikā izmantoja gaismu no kosmiskā mikroviļņu fona vai CMB. Šī gaisma ir vecākā, ko mēs varam novērot - izstarota tikai 380 000 gadus pēc lielā sprādziena - un tā ir informācijas bagātība kosmologiem, kuri pēta Visumu.
CMB izskatās gandrīz identisks visos virzienos, taču ir nelielas temperatūras svārstības, tikai tūkstoš grāda, ko ietekmē Visuma vēsture, saturs un ģeometrija. Izpētot šīs atšķirības, zinātnieki var redzēt, vai visums ir kaut kādā veidā izlocīts, kas liek domāt par pagriešanos vai izplešanos, kas ir palielināta vienā virzienā vairāk nekā otrā. Gaismas polarizācijas mērījumi - būtībā tā orientācija - var līdzīgi sniegt informāciju par Visuma ģeometriju.
Zinātnieki atklāja, ka CMB gaisma neuzrāda pierādījumus tam, ka Visums griežas. Saskaņā ar 2016. gada pētījumu žurnālā Physical Review Letters, ko vadīja Saadeh un Imperiālās koledžas astrofizikas Stefans Feenejs, 2016. gada pētījums liecina, ka Visuma izotropiskums ir 120 000 pret 1, kas nozīmē, ka tas izskatās vienādi neatkarīgi no tā, kurā virzienā skatāties. Londona. Citā pētījumā tika atklāta 95% iespējamība, ka Visums ir viendabīgs - tas nozīmē, ka tas ir vienāds visur lielos mērogos.
Visi šie pētījumi liecina, ka Visums lielākoties ir vienveidīgs un negriežas. Šis secinājums, iespējams, nemainīsies. Turpmākie CMB polarizācijas mērījumi tuvākajās desmitgadēs varētu uzlaboties, taču maz ticams, ka jaunie dati apstrīdēs iepriekšējos atklājumus.
"Mēs esam raksturojuši signālu, kas ir tur, līdz pat vietai, kur tam nav papildu informācijas par mums," Jaffe stāstīja Live Science. "Es nedomāju, ka tam būtu liela ietekme uz rotācijas jautājumu tieši tāpēc, ka rotācija ir signāls, kuru mēs gaidījām redzēt ļoti lielos mērogos, un to vairāk vai mazāk izslēdz dati, kurus mēs jau esam ir."
Lai gan rezultāts, ka Visums negriežas, noteikti ir atvieglojums kosmologiem, kuri savus modeļus bija balstījuši uz šo pieņēmumu, tas arī sniedz mums interesantu skatu uz mūsu vietu Visumā.
"Mēs patiešām kā cilvēki sākām no šīs idejas, ka mēs esam Visuma centrs," sacīja Saadeh. "Es domāju, ka tas ir patiešām aizraujoši, cik niecīgi un nenozīmīgi mēs esam."
