Бувають відкриття, коли уся наукова спільнота, включно з першовідкривачами, щиро сподівається на помилку. Проте результати вже двох досліджень різних команд свідчать, що ми можемо багато чого не розуміти про Всесвіт і принципи його роботи.

Більшість наших оцінок у фізиці ґрунтується на припущенні, що Всесвіт розширюється рівномірно і є приблизно однаковим в усіх напрямах. Тобто те, що ми бачимо у наших найближчих околицях, можна екстраполювати на інші галактики, навіть якщо ті знаходяться за мільярди світлових років. Але зараз це уявлення похитнулося. Команда вчених із Університету Бонна та Центру астрофізики Кембріджа дійшла неочікуваного висновку: зараз Всесвіт розширюється нерівномірно.

Раніше, коли астрофізики вивчали так зване реліктове випромінювання — найдавніше «світло», що ми можемо побачити у Всесвіті — вони побачили, що воно є приблизно однаковим всюди, куди би ми не подивилися. Тобто колись Всесвіт розширювався рівномірно. Проте зараз, коли ця команда виміряла рентгенівське (більш «сучасне») випромінювання від далеких квазарів — щось пішло не так.

Між кількістю газу десь у Всесвіті та кількістю рентгенівського випромінювання звідти є давно вивчена лінійна залежність, якою користуються астрофізики у дослідженнях. Проте дослідження 313 різних галактик, яке провела команда,  спростувало або цю залежність, або відому нам фізику. У деяких частинах видимого Всесвіту відношення газу до випромінювання було стабільно більшим, а в деяких — стабільно меншим. Це виглядало так, немовби сам простір розтягувався нерівномірно в різних областях.

Карта нерівномірності простору у видимому Всесвіті


Як повідомляє SciTechDaily, вчені дають три можливих пояснення цьому феномену. Перше — це вплив на рентгенівське випромінювання якихось ще не відкритих хмар газу чи пилу. Проте нерівномірності, як виявилося, зберігаються і в інших спектрах випромінювання. Дуже малоймовірно, що між нами та Всесвітом існують об’єкти, які однаково поглинають усе випромінювання одразу. Друге пояснення ймовірніше: це так звані «потоки». Групи галактик і навіть цілих скупчень галактик можуть рухатися разом у якомусь напрямі через ще невідомі нам структури із незбагненно потужною гравітацією. Це пояснює нерівномірності, проте також означає, що багато обчислень, зроблених до цього відкриття, потребують серйозних перерахунків. І третє припущення, що «ламає» більшість відомої нам фізики, каже про нерівномірність розширення Всесвіту і простору як такого.

Ще одне дослідження, зроблене іншою міжнародною командою, похитнуло вже інший розділ фізики. Стала тонкої структури — фундаментальна константа, що визначає електромагнітну взаємодію, також виявилася різною у різних частинах Всесвіту. Цікаво, що такі коливання мають чіткий напрям: можливо, це означає, що у Всесвіту є магнітні «північ» та «південь».

«Електромагнітна взаємодія зростає в одному напрямі — чим далі, тим більше — і падає у протилежному. В інших напрямах Всесвіту стала тонкої структури лишається, власне, сталою. Ці нові вимірювання на дуже великих відстанях розширили наше поле зору далі, ніж колись заходив будь-хто», — пояснив один із членів команди в інтерв’ю для Technology.org.

Можливо, ми стоїмо на порозі найбільшого відкриття у фізиці з часів Ейнштейна. Але це означає, що вченим доведеться серйозно переглянути всі свої досягнення до цього моменту.

Текст: Дар’я Цепкова
Фото обкладинки: ESA