Астрономы только что обнаружили, что Солнечная система движется намного быстрее, чем должна.
Один проверенный космический спидометр говорит, что мы едем с нормальной скоростью. Но новый утверждает, что мы несемся сквозь космос со скоростью, которая вообще не должна быть возможна, если наша физика верна. Похоже, либо что-то там нас притягивает, либо одно из наших базовых представлений о Вселенной серьезно ошибочно. Когда мы движемся, вещи впереди реагируют сильнее, чем позади.
Например, идешь сквозь падающий снег, снежинки бьют в лицо, а не в затылок. Едешь на велосипеде, воздух давит спереди, а сзади спокойно. Спереди оживленнее, сзади тише. Одной этой разницы достаточно, чтобы мозг понял — мы движемся. В космологии у этой закономерности спереди-сзади есть научное название — кинематический диполь. Астрономы используют этот принцип, измеряя, как быстро наша Солнечная система движется сквозь космос.
Чтобы сделать это в космическом масштабе, астрономы смотрят на небо так же, как мы смотрим на мир, когда начинаем двигаться. Только вместо снежинок или воздуха они используют далекие галактики. Эти галактики так далеко, что почти не меняются за миллиарды лет, словно крошечные маркеры, застывшие на месте. Идеально, чтобы заметить разницу между тем, что впереди, и тем, что позади. Если Вселенная однородная в крупнейших масштабах, число галактик в каждом направлении должно быть примерно одинаковым.
Не важно, куда направлен Млечный Путь или как мы вращаемся, небо должно быть сбалансированным. Но если наша Солнечная система движется, одна сторона может казаться плотнее, потому что мы летим в нее. Тот же принцип, что и замечать, как дождь сильнее бьет в переднюю часть куртки, когда бежишь. Астрономы создали огромные карты неба с помощью радиотелескопов, которые хорошо улавливают галактики в радиодиапазоне.
Радиоволны проходят сквозь пыль, поэтому картина остается четкой.
Они подсчитали радиогалактики в каждом направлении, чтобы проверить, действительно ли одна сторона неба плотнее остальных. И тут они заметили кое-что странное. Та сторона неба, куда мы движемся, оказалась намного плотнее, чем ожидалось. Будто кто-то набил туда лишних галактик. Это может значить, что мы движемся быстрее, чем позволяет стандартная модель. Или что галактики распределены неравномерно.
Мы уже знаем нашу скорость из другого источника — реликтового излучения. Это остаточное свечение от Большого взрыва, и оно работает как гигантский универсальный спидометр. Десятилетиями оно давало стабильное измерение нашей скорости. Но новый результат вообще не совпадает с этим значением. Такой избыточной плотности на небе не должно быть.
Наша лучшая модель Вселенной гласит, если отдалиться достаточно, космос должен выглядеть гладким и однородным. Этот результат ставит ученых в тупик. Паттерн на карте «Радиогалактик» оказался намного сильнее и асимметричнее, чем ожидалось. Он почти идеально совпал с направлением нашего движения, словно что-то там притягивает сильнее всего, что мы заложили в модели. Ученые не просто посмотрели на одну карту и успокоились.
Они проверили результат по нескольким обзорам неба, сделанным разными радиотелескопами. Один из них — LOFAR — гигантская сеть антенн по всей Европе, которая улавливает самые низкие и слабые радиосигналы. Плюс еще два крупных радиообзора. Это как сделать три снимка одной сцены тремя совершенно разными камерами. Если бы одна добавила странный цвет или искажение, другие две это выявили бы.
Но здесь все три показали один и тот же странный результат.
Измеренный ими диполь примерно в 3,7 раза сильнее, чем предсказывает стандартная модель. Это не мелкая проблема калибровки. Это разница из разряда «твой калькулятор сломался». Чтобы понять, насколько это невозможно, представьте, что вы проверяете два спидометра одновременно. Один из них — надежный, которому мы всегда доверяем. В нашем случае это реликтовое излучение. Он говорит, что мы едем с нормальной скоростью.
Но второй вдруг заявляет, что мы мчимся в три с лишним раза быстрее, как 320 км в час на парковке. Мы бы сразу поняли, что-то не так. Оба показания не могут быть верными. В этом и проблема. Реликтовое излучение дает надежную скорость, проверенную десятилетиями, но результат по радиогалактикам показывает другое. Два измерения, которые должны совпадать, рассказывают совсем разные истории. Так в чем же причина этих сломанных расчетов?
Одна идея - Вселенная не такая гладкая и однородная в больших масштабах, как предполагает наша модель. Мы ожидаем, что если достаточно отдалиться, все должно выглядеть примерно одинаково. Но этот результат намекает, что крупномасштабная Вселенная может быть неоднороднее. Возможно, одни огромные регионы богаче галактиками, другие пустее, и эти различия накапливаются по небу, создавая диполь сильнее.
На этом пока всё, но впереди ещё много интересного. Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить следующую часть. Обещаю, будет полезно! ❤︎
Читайте также: