Версія для друку
Четвер, 16 квітня 2020 15:33

Астрофізики поставили під сумнів основний закон Всесвіту

Астрофізики поставили під сумнів основний закон Всесвіту
Дослідження, засноване на даних космічних телескопів «Чандра» і XMM-Newton, показало, що Всесвіт розширюється нерівномірно у всіх напрямках.

Результати підготовлені для публікації в журналі Astronomy and Astrophysics і доступні на сайті препринтів arXiv.org.

Вважається, що після Великого вибуху космос постійно розширюється, а Всесвіт, якщо дивитися на великі відстані, в цілому ізотропний, тобто однаковий у всіх напрямках.

Однак нове дослідження ставить під сумнів цю фундаментальну властивість Всесвіту. Астрофізики з США і Німеччини проаналізували дані космічної рентгенівської обсерваторії «Чандра» НАСА і космічного рентгенівського телескопа XMM-Newton Європейського космічного агентства, отримані при спостереженні галактичних кластерів — величезних скупчень галактик, утримуваних разом гравітацією.

Ці найбільші структури у Всесвіті використовуються вченими для вимірювання її найважливіших параметрів. Більш ранні вимірювання, засновані на оптичних спостереженнях вибухлих зірок і інфрачервоних дослідженнях галактик, не давали однозначної відповіді на питання про ізотропність Всесвіту.

 

У новому дослідженні вчені зосередилися на аналізі рентгенівських даних. В ході аналізу автори виявили, що рентгенівські дані, отримані при спостереженні сотень галактичних кластерів, що істотно розрізняються в залежності від способу спостереження.

«Ґрунтуючись на наших кластерних спостереженнях, ми знайшли відмінності у швидкості розширення Всесвіту в залежності від того, як ми на нього дивимося, — наводяться в прес-релізі НАСА слова одного з авторів дослідження Ґерріта Шелленбергера (Gerrit Schellenberger) з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики в Кембриджі (штат Массачусетс, США). — Це суперечить одному з основних припущень, які ми використовуємо сьогодні в космології».

Метод, який використовували вчені, заснований на зв’язку між температурою гарячого газу, проникаючого в галактичний кластер, і кількістю рентгенівських променів, які він виробляє — рентгенівською світимістю кластера.

У цілому, чим вище температура газу в кластері, тим вища яскравість рентгенівського випромінювання. Ця залежність не обумовлена космологічними величинами, в тому числі швидкістю розширення Всесвіту.

Після того як автори оцінили яскравість рентгенівських променів галактичних кластерів, використовуючи цю техніку, вони порівняли їх значення з рентгенівською світністю, отриманої за допомогою іншого методу, який вже залежить від швидкості розширення Всесвіту.

Результати дозволили розрахувати швидкості розширення по всьому небу і виявилося, що в різних напрямках стосовно нас Всесвіт розширюється по-різному.

Дослідники запропонували два можливих пояснення. Перше — те, що великі групи скупчень галактик можуть рухатися разом, але не з-за космічного розширення, а під дією сил гравітації. Якщо рух досить швидкий, це може привести до помилок в оцінці світності кожного з кластерів.

Друге можливе пояснення полягає в тому, що Всесвіт насправді неоднаковий в різних напрямках через те, що неоднорідна темна енергія — таємнича сила, яка визначає розширення Всесвіту.

«Було б чудово, якби ми могли виявити, що темна енергія має різні значення в різних частинах Всесвіту, — каже ще один автор дослідження Томас Рейпріх (Thomas Reiprich) з Боннського університету в Німеччині. — Однак для виключення інших пояснень буде потрібно набагато більше переконливих аргументів».

Будь-яке з цих двох пояснень буде мати значні наслідки для астрофізики. Багато досліджень в області космології, включаючи рентгенівські дослідження скупчень галактик, припускають, що Всесвіт ізотропний і що взаємозалежні рухи на великих відстанях занадто малі в порівнянні з космічним розширенням. Тепер же всі ці результати ставлять під сумнів.

Джерело 



Оцініть матеріал!
(0 голосів)


Переглядів: 218

Останні новини

Схожі новини

Авторизуйтесь, щоб мати можливість залишати коментарі

Нагадуємо Вам, що редакція видання не несе відповідальності за зміст матеріалів, які розміщені користувачами сайту.