Представлено чергове підтвердження принципу Коперника

Астрофізики зі США та Китаю показали, що принцип, за яким Земля й Сонячна система мають займати звичайне положення у Всесвіті, справедливий навіть тоді, коли простір розглядають у гігапарсекових масштабах.

Двоє вчених із Шанхайської астрономічної обсерваторії та групи теоретичної астрофізики Національної прискорювальної лабораторії імені Фермі з’ясували, що принцип Коперника, відомий також як космологічний принцип, справедливий на великих просторових масштабах.

Принцип, уперше сформульований у XVI столітті, лежить в основі сучасної космології, а його суть полягає в тому, що Земля та Сонячна система займають звичайне положення у Всесвіті. Іншими словами, простір Всесвіту має бути однорідним, а виділених областей і напрямків у ньому не повинно бути. Таку гіпотезу підтверджують результати оглядів галактик на масштабах довжини аж до гігапарсекового; на більших відстанях довести істинність принципу складніше.

У деяких теоретичних моделях принцип Коперника свідомо порушується. Це дає змогу, наприклад, пояснити прискорене розширення Всесвіту без залучення темної енергії, припустивши, що Земля міститься в центральній частині величезної (~Гпк) області простору з відносно низькою густиною. Тоді її щільніша «оболонка» відтягуватиме речовину з центра, що й створить ілюзію прискореного розширення.

Автори пропонують використовувати для перевірки таких моделей кінетичний ефект Сюняєва — Зельдовича, який описує спотворення спектра космічного мікрохвильового фонового випромінювання гарячим електронним газом унаслідок оберненого комптонівського розсіяння (збільшення енергії фотонів під час зіткнень з електронами). «Основний» ефект Сюняєва — Зельдовича (тепловий) ураховує взаємодію фотонів з енергійними електронами, які мають високу температуру, а кінетична добавка, що нас цікавить, дає змогу врахувати рух електронів відносно мікрохвильового фону. Якщо принцип Коперника не виконується на гігапарсекових масштабах, то помітні додаткові спотворення, спричинені кінетичним ефектом, мають реєструватися сучасними обсерваторіями.

Телескоп Atacama Cosmology...

...І South Pole Telescope (фото Adam Hincks, Princeton / U. of Toronto та Jeff McMahon).

Використовуючи інформацію, зібрану чилійським і антарктичним телескопами Atacama Cosmology та South Pole Telescope, дослідники показали, що передбачення однієї з найпопулярніших моделей, яка пропонує альтернативу темній енергії, просто не відповідають результатам вимірювань. Найближчим часом, коли астрономи отримають дані нових оглядів неба в мікрохвильовому діапазоні, за вимірюваннями кінетичного ефекту Сюняєва — Зельдовича можна буде виключити й менш явні порушення принципу Коперника.

Повну версію звіту опубліковано в журналі Physical Review Letters; препринт статті можна завантажити із сайту arXiv.

Підготовлено за матеріалами Physicsworld.Com.

Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.