Дані нового дослідження групи галактик, опублікованого в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, можуть покласти край дискусії про однорідність чи фрактальність розподілу матерії у Всесвіті: він однорідний на масштабах понад 300 млн світлових років.
Уже понад сто років відомо, що зорі групуються в зоряні скупчення, а ті — у галактики; дещо пізніше також відкрили скупчення й надскупчення галактик. Тому виникла спокуса поширити припущення про існування таких структур на весь видимий Всесвіт. Відкриття додало аргументів прихильникам такої думки: об’єкт завдовжки 1,37 млрд світлових років займав одну шістдесяту діаметра спостережуваного Всесвіту; отже, заявляють вони, Всесвіт загалом заповнений матерією неоднорідно!
Наявна космологічна модель ґрунтується на рівняннях Айнштайна, які передбачають, що на найбільших масштабах розподіл матерії у Всесвіті все ж однорідний. Якщо ж прийняти протилежну думку, уся космологічна модель потребуватиме надзвичайно серйозного перегляду. То невже структура Всесвіту близька до фракталів, а наше уявлення про темну енергію спирається на глибоко хибні здогади?
Дані нового дослідження низки галактик, звіт про яке опубліковано в журналі , можливо, покладуть край цій дискусії, що періодично поновлюється.
| Порівняння масштабів дослідження WiggleZ (його результати виділено жовтим) з іншими, попередніми спробами аналізу структури Всесвіту (ілюстрація Aaron Robotham, Simon Driver, ICRAR). |
Автори дослідження — та її колеги з й у Перті — працювали з 3,9-метровим , розташованим в . Учені з’ясували, що під час розгляду Всесвіту на масштабах понад 350 млн світлових років матерія в ньому розподілена дуже рівномірно, із вкрай слабкими ознаками фрактального розподілу. Результати дуже вагомі, оскільки за загального діаметра спостережуваного Всесвіту в 93 млрд світлових років виявлення однорідного розподілу вже на масштабах менше ніж 1 до 300 практично виключає можливість виявити будь-яку неоднорідність спостережуваного Всесвіту загалом.
«Ми використали результати дослідження WiggleZ, яке охоплює понад 200 000 галактик у просторі об’ємом близько трьох мільярдів кубічних світлових років, — зазначає пані Скрімджер. — Отже, це найбільша робота, яку будь-коли проводили для такого вимірювання Всесвіту у великому масштабі».
Попри консервативні висновки, дослідження дуже потрібне астрономії: його результати означають, що інструменти вивчення космосу, які використовували в останні десятиліття, відповідають поставленим завданням. Виявлення фрактальних структур у масштабах Всесвіту змусило б переглянути космологічні теорії, неминуче побудувавши низку нових гіпотез, перевірка яких забрала б значний час.
| Так, згідно з новою роботою, виглядає великомасштабний розподіл матерії у Всесвіті. (Ілюстрація Greg Poole, Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University.) |
«Усе наше бачення Всесвіту, навіть те, як ми інтерпретуємо світло, що доходить до нас від зір і галактик, зазнало б [перегляду], якби Всесвіт не був однорідним у великому масштабі. Проаналізувавши просторовий розподіл галактик, вивчених за допомогою WiggleZ, на масштабах до 930 млн світлових років, ми виявили, що їхній розподіл дуже близький до однорідного — а отже, жодних великомасштабних скупчень там немає. Тож із високою впевненістю можемо сказати, що наша картина Всесвіту на великих масштабах коректна», — підсумовує пані Скрімджер.
Ось, до речі, її стислий виклад власних поглядів на проблему (якщо вам заважає певний акцент, увімкніть субтитри):
Із препринтом роботи можна ознайомитися .
Але, як і в будь-якій науці, що розвивається, навіть найпереконливіше астрономічне дослідження можна заперечити численними контраргументами. Тому неважко передбачити «випади» прихильників гіпотези про фрактальний розподіл матерії. , за якими Всесвіт загалом приблизно в 1023 разів більший за спостережуваний Всесвіт, і тоді «великий масштаб» узагалі недоступний спостереженням із Землі, принаймні в осяжному майбутньому. З іншого боку, є й протилежні теорії, зокрема про те, що справжній Всесвіт за спостережуваний, а світло галактик на краю цієї видимої частини світобудови являє собою повтори зображень ближчих галактик, принесені до нас світлом, яке «обігнуло» весь Всесвіт (можливо, навіть не один раз)…
Підготовлено за матеріалами .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):