X

Новости

Сегодня
Вчера
2 дня назад
04 декабря 2019
03 декабря 2019
261статья

Утренний канал «Звезды» для тех, кто уже не спит: всё, что нужно знать о сегодняшнем дне в Перми.

Учёные выяснили, что в космосе нет направлений движения

Галактика M 51 в созвездии Гончие Псы

Много лет в космологии считалось, что Вселенная однородна и изотропна, т. е. независима от направлений: космосе не существует «верха» и «низа».

Эту теорию подтвердили исследователи из Университетского колледжа Лондона.

Для своего изучения, называвшегося «Насколько изотропна Вселенная?», группа учёных использовала данные реликтового излучения — тепловых лучей, оставшихся со времён Большого взрыва. Данные собирались в период с 2009-2013 космической обсерваторией ESA Planck.

Затем учёные анализировали информацию с помощью суперкомпьютера, чтобы установить, существуют ли такие полярные паттерны, которые бы указывали, что у Вселенной есть «предпочтительное направление» расширения. Цель этой проверки — выяснить, верно ли одни из главных предположений, на которых основана самая широко известная космическая модель.

Первое предположение — Вселенная появилась в результате Большого взрыва. Этот тезис основывается на открытии факта, что Вселенная находится в процессе расширения и открытии реликтового излучения. Второе предположение — Вселенная однородна и изотропна — она примерно одинакова, даже если материя распределяется на огромных масштабах.

Это мнение, известное ещё как космологический принцип, частично основано на учении Коперника (его идея — Земля не занимает особого места во Вселенной) и теории относительности Эйнштейна (продемонстрировавшей, что измерение инерции в любой системе является относительным наблюдателя).

Эта теория всегда имела свои недостатки, так как материя неравномерна в меньших масштабах (то есть в звёздных системах, галактиках, скоплениях галактик и т. д.). Однако космологи спорят о том, что флуктуации (колебания) на малых масштабах происходят из-за квантовой флуктуации, которая появилась в ранней Вселенной, и что крупномасштабная структура является частью однородности.

Рассматривая флуктуации в самом древнем излучении Вселенной, учёные пытались установить, верна ли эта теория. В течение 30 лет исследования проводились командами: Cosmic Background Explorer (COBE), the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), и Planck spacecraft.

Температурная карта, покрывающая всю наблюдаемую с земли сферу небосвода, полученная Зондом измерения микроволновой анизотропии им. Викинсона (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), разработанным в NASA. Анизотропия на частоте 94 ГГц.

Во время исследования группа учёных из Университетского колледжа Лондона, возглавляемая Даниэлой Сааде и Стивеном Фини, рассматривала эти космические явления по-другому. Вместо того чтобы искать нестабильность в реликтовом излучении, они искали признаки того, что в космосе может быть «предпочтительное направление» расширения и как это может повлиять на поведение реликтового излучения.

Даниэла Сааде, доктор наук Университетского коллежа Лондона:

Мы проанализировали температуру и поляризацию реликтового излучения, используя данные ESA Planck. Мы сравнили действительные излучения с предположительной информацией, как бы излучение вело себя в анизотропной (разнородной) вселенной. Мы пришли к выводу, что не существует признаков этих паттернов, и предположение, что Вселенная изотропна в больших масштабах, верно.

Результаты показали, что Вселенная может быть неоднородна только в одном из 121 000 случаев. Другими словами, данные указывают на то, что Вселенная расширяется во всех направлениях равномерно, таким образом, не оставляя надежд, что существует какое-либо направление на больших масштабах.

В каком-то смысле это немного разочаровывает, так как неоднородная Вселенная привела бы к решению уравнений Эйнштейна. Уравнения не заключают в себе никаких пространственно-временных симметрий, однако стандартная модель (физическая теоретическая конструкция элементарных частиц) принимает однородность как данность.

Даниэла Сааде:

Последние 10 лет длилась важная дискуссия по поводу того, были ли признаки крупномасштабной анизотропии, скрытой в реликтовом излучении. Если бы Вселенная была анизотропна, нам нужно было бы перепроверять многие из вычислений её истории и содержимого. Информация высокого качества поступила с космической обсерватории вместе с прекрасной возможностью провести проверку стандартной модели космологии, и хорошие новости в том, что она верна.

В следующий раз, когда будете наслаждаться звёздным небом, смотря «вверх», подумайте о том, что такую роскошь мы имеем, только стоя на Земле.

О проектеРеклама
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС77-64494 от 31.12.2015 года.
Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций.
Учредитель ЗАО "Проектное финансирование"
18+

Программирование - Веб Медведь