Обнаружена ось, вокруг которой вращается Вселенная
Еще совсем недавно принято было считать: Вселенная по всем направлениям однородна. Куда ни кинь взгляд — выглядит примерно одинаково. А энергия и материя более-менее равномерно распределены в пространстве. В 90-е годы прошлого века выяснилось, что Вселенная расширяется, причем с ускорением.
Ныне же есть основания полагать, что Вселенная, скорее всего, еще и вращается вокруг своей оси. По крайней мере данные, свидетельствующие о столь удивительном феномене, получил физик Майкл Лонго из Мичиганского университета.
В рамках проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS) мичиганцы изучили изображения более 15 тысяч спиральных галактик, определяя, в какую сторону они закручены — по часовой стрелке или против, вправо или влево. Исследователи искали зеркальную симметрию во Вселенной, предполагая, что правых и левых галактик должно быть поровну. Оказалось же, что левых — тех, что вращаются против часовой стрелки, — гораздо больше.
Группа Лонго заглянула примерно на 1,2 миллиарда световых лет — аномалия, то есть асимметрия, сохранялась.
Последователи Лонго из Технологического университета Лоуренса (Lawrence Technological University) с помощью специальной компьютерной программы осмотрели уже 250 тысяч спиральных галактик, бросив взор аж на 3,4 миллиарда световых лет. И тоже обнаружили больше левых галактик, чем правых.
— Нарушение симметрии небольшое, всего около семи процентов, но вероятность того, что это такая космическая случайность, где-то около одной миллионной, — заявил Майкл Лонго. — Полученные нами результаты противоречат практически всеобщему представлению о том, что Вселенная в достаточно большом масштабе однородна и симметрична.
Ученые полагают: симметричной и однородной — изотропной, выражаясь научным языком, Вселенная получилась бы, если бы возникла из сферически симметричного Большого взрыва. А раз она не такая, то что-то нарушило симметрию во время Зарождения. Скорее всего, некое начальное вращение — против часовой стрелки, которое сопровождало Большой взрыв. Спиральные галактики сохранили его.
— Вселенная вполне может вращаться и сейчас, — говорит Лонго. — Наш результат предполагает, что так оно, скорее всего, и есть.
Где точно проходит ось Вселенной? Куда упирается? Относительно чего Вселенная вращается? И в какой среде? Физики и астрономы затрудняются ответить на эти вопросы.
По одним данным, небесная ось наклонена на 25 градусов влево от направления на Северный полюс Млечного Пути, по другим — наклонена на 60 градусов вправо.
В планах ученых — осмотреть еще 10 миллиардов галактик, снимки которых будут получены с помощью так называемого Большого синоптического обзорного телескопа (Large Synoptic Survey Telescope), оснащенного тремя зеркалами (8, 3 и 5 метров в диаметре) и 3200-гигапиксельной камерой (200 тысяч фотографий в год). Его работа начнется в 2020 году в Чили. Похоже, что раньше с осью не разобраться.
А наш мир вдруг начал тормозить
Если верить результатам исследований, опубликованных недавно в журнале Astrophysical Journal Supplement, то Солнечная система движется все медленнее и медленнее. За последние 15 лет ее скорость в межзвездном пространстве снизилась более чем на 10 процентов — с 26,3 километра в секунду до 22,8. К таким выводам пришли ученые большого интернационального коллектива, сравнивая данные, полученные со спутников.
Изменилось и направление движения. В 1993 году приборы, установленные на аппарате «Улисс», показали: мы летели по Вселенной из точки с эклиптическими координатами 75,2 градуса северной широты и 5,2 градуса западной долготы. Теперь же «отправная точка» сместилась к 79,2 градуса северной широты при той же долготе. Такие данные в 2010 году передал спутник IBEX (Interstellar Boundary Explorer), запущенный в 2008 году.
В чем причина феномена, ученые не знают. И не понимают, к добру ли он.
— С чем связано такое замедление движения Солнца в межзвездной среде, еще предстоит понять, — заявил Владислав Измоденов, заведующий лабораторией Института космических исследований Российской академии наук (РАН), участвующий в анализе данных с IBEX. — Над этим сейчас работают несколько научных групп, в том числе и наша.
Солнечная система находится в одном из рукавов Млечного Пути — спиральной галактики. Может быть, замедлилось ее вращение относительно галактического центра? Или мы оказались в районе с какой-то иной межзвездной средой? И замедление связано с этим? Непонятно. Равно как нет пока ответа на вопрос, повлияют ли снижение скорости и изменение направления движения Солнечной системы на земные процессы. Например, на климат.
А В ЭТО ВРЕМЯ
Найден двойник Млечного Пути
Космический телескоп «Хаббл» передал на Землю фото галактики NGC 1073, расположенной в созвездии Кита. Ученые уверяют, что она — точная копия нашей. То есть Млечного Пути. Такая же спиральная. Наблюдая со стороны за двойником, астрономы рассчитывают лучше понять процессы, происходящие в оригинале. Может быть, разберутся и с феноменом замедления.
В галактике, столь похожей на нашу, наверняка кто-то живет. Но повидаться вряд ли получится. От нас до NGC 1073 около 55 миллионов световых лет.
АВТОРИТЕТНОЕ МНЕНИЕ
Астрофизик Мартин РИС: «Мы никогда не поймем, как устроено мироздание»
В Великобритании Лондонское королевское общество — это, по сути, национальная академия наук. Так вот ее экс-президент астрофизик Мартин Рис, по совместительству королевский астроном, усомнился в интеллектуальных способностях человеческой цивилизации. Он не питает иллюзий по поводу перспективы ответить на вопросы по поводу образования Вселенной. Мол, не понять нам этого, равно как и законы мироздания. А гипотезы, к примеру, о Большом взрыве, якобы породившем окружающий нас мир, или о том, что параллельно с нашей Вселенной может существовать множество других, так и останутся недоказанными предположениями.
— Несомненно, объяснения есть всему, — говорит лорд Рис, — но нет таких гениев, которые смогли бы их понять. Человеческий разум ограничен. И он достиг своего предела.
По мнению астрофизика, мы столь же далеки от понимания микроструктуры вакуума, сколь и рыбы в аквариуме, которым абсолютно невдомек, как устроена среда, в которой они живут.
— У меня, например, есть основание подозревать, что у пространства ячеистая структура, — продолжает лорд Рис. — И каждая его ячейка в триллионы триллионов раз меньше атома. Но доказать или опровергнуть это или понять, как такая конструкция работает, мы не можем. Задача слишком сложная, запредельная для человеческого разума. Как теория относительности Эйнштейна для мартышки.
В итоге лорд заключает: мол, верю, что Единая теория, объясняющая устройство мироздания, в принципе существует. Но, чтобы создать ее, никакого человеческого ума не хватит. Более того, все претенденты на подобное авторство наверняка ошибутся.
Источник
Вселенная вращается или остается неподвижной?
Если вы изучаете космическое пространство, то знаете, что объекты и формирования склонны к вращению. Вращаются спутники, планеты, звезды и даже галактики. А как насчет всей Вселенной? Происходит ли вращение самого космического пространства вокруг определенного «центра»?
Это одна из важнейших тайн для космологов, которые пытаются докопаться до фундаментальной природы Вселенной. Следует понимать, что у исследователей есть определенное представление о фундаментальных вселенских законах, на которых основываются все ведущие теории физики.
Принято полагать, что Вселенная не вращается и не выступает изотропной. То есть, Вселенная кажется одинаковой во всех направлениях. Эти установки согласуются с уравнениями Эйнштейна, хотя и без них можно обойтись. Однако именно на этих условиях была создана стандартная космологическая модель, благодаря которой удается описывать Вселенную и все, что в ней происходит.
Однако долгое время это было всего лишь предположением. Наука требует точности, поэтому исследователи по крупицам собирали доказательства в пользу того, что Вселенная не вращается (у нее нет центра, вокруг которого может происходить вращение бесконечного пространства).
WMAP – данные космического микроволнового фона (реликтовое излучение)
Чтобы проверить основную модель, исследователи использовали свет от реликтового излучения. Это самый древний доступный для наблюдения свет, выпущенный через 380 000 лет после события Большого Взрыва (ближе пока подобраться не получается).
Реликтовое излучение выглядит почти одинаковым во всех направлениях, хотя отмечаются слабые температурные колебания (тысячные доли). Изучая эти небольшие отличия, можно найти деформации во Вселенной, а также понять, вращается она или нет.
Выводы говорят о том, что Вселенная лишена глобального вращения. К тому же, вероятность изотропности составляет всего 120 000 к 1. То есть, космическое пространство будет выглядеть одинаковым повсюду. Другое исследование представило вероятность 95% в пользу того, что Вселенная однородная.
То есть, пока можно смело сказать, что Вселенная представляет собою однородное и не вращающееся космическое пространство. Исследователи считают, что эти выводы вряд ли когда-то изменятся и новые данные не оспорят основную теорию.
На самом деле, для ученых это радостная новость, так как все их выводы и теории строятся на главной космической модели. Если окажется, что Вселенная вращается, то придется изменить чуть ли не все наше понимание космического пространства.
А пока можете спокойно вращаться на планете вокруг Солнца, которое вращается вокруг центра Млечного Пути в бесконечной и не вращающейся Вселенной.
Источник
Может ли Вселенная вращаться?
Ученые, размышляя об фундаментальной природе вселенной, исходили из предположения, что вселенная не вращается и не является изотропной
У всех планет, их спутников, у звезд, даже у самой галактике есть одна общая черта: они вращаются. Итак, возникает резонный вопрос – вращается ли вселенная тоже? Это та тайна, которую космологи тщательно изучают, потому что она может рассказать нам о фундаментальной природе вселенной.
«Это очень абстрактный вопрос, как и большая часть космологии, но те из нас, кто изучает космологию, думают, что это способ изучения фундаментальной физики», – сказала Тесс Джаффе, астрофизик из Университета Мэриленда и ассистент-исследователь в центре космических полетов Годдарда, НАСА. «Есть определенные вещи, которые мы не можем проверить в лаборатории на Земле, поэтому мы изучаем вселенную и геометрию вселенной, что может рассказать нам кое-что о фундаментальной физике».
Ученые, размышляя об фундаментальной природе вселенной, исходили из предположения, что вселенная не вращается и не является изотропной, то есть она выглядит одинаково во всех направлениях. Это предположение согласуется с уравнениями Эйнштейна, но не требуется ими. Исходя из этого, ученые создали стандарт космологической модели, которая описывает вселенную.
«Это предположение действительно закодировано в том, как мы выполняем наши расчеты, как мы анализируем наши данные, как мы делаем много других вещей», говорит Даниела Сааде, научный сотрудник Школы физики и астрономии в Университет Ноттингема. «Но мы должны проверить это. Мы не можем просто надеяться на лучшее».
Чтобы увидеть, были ли эти предположения о Вселенной и ее фундаментальной физике верны, ученые собрали наблюдения, чтобы проверить их модели. В частности, они использовали свет от космического микроволнового фона, или реликтового излучения – это равномерно заполняющее вселенную тепловое излучение, возникшее в эпоху первичной рекомбинации водорода.
Этот свет самый старый, который мы можем наблюдать – испущенный всего через 380 000 лет после Большого взрыва – и он является сокровищницей информации для космологов, изучающих вселенную.
Реликтовое излучение выглядит почти одинаково во всех направлениях, но есть небольшие изменения его температуры, всего в тысячных долях, которые были затронуты историей, содержанием и геометрией вселенной. Изучая эти различия, ученые могут увидеть, была ли Вселенная деформирована каким-либо образом, что предполагает вращение или расширение, которое увеличивается в одном направлении больше, чем в другом. Измерения поляризации света – по существу, его ориентации – могут также предоставить информацию о геометрии вселенной.
В итоге ученые обнаружили, что реликтовое излучение не показывает никаких свидетельств того, что Вселенная вращается. Кроме того, вероятность того, что вселенная изотропна, составляет 120 000 к 1, что означает, что она выглядит одинаково, независимо от того, в каком направлении вы смотрите, согласно исследованию 2016 года. Другое исследование показало, что с вероятностью 95% Вселенная является однородной, то есть везде она одинакова в больших масштабах.
Все эти исследования предполагают, что вселенная в основном однородна и не вращается. Этот вывод вряд ли изменится. Будущие измерения поляризации реликтового излучения могут улучшиться в ближайшие несколько десятилетий, но новые данные вряд ли будут оспаривать предыдущие результаты.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Вращается ли Вселенная вокруг своей оси, подобно планетам, звездам и галактикам?
Нет. На основе многолетних спутниковых данных (Planck, ESO) по распределению температуры и поляризации реликтового излучения во Вселенной, в 2016г впервые получено явное свидетельство того, что Вселенная одинакова во всех направлениях. Это исключает гипотезу вращения Вселенной, так как именно на образе старейшего (реликтового) излучения, вращение Вселенной должно было оставить свой след. Но оно его не оставило.
Фундаментальным предположением стандартной модели космологии является изотропность и однородность Вселенной на больших масштабах, что приводит полевые уравнения Эйнштейна к решениям в Фридмановской метрике. Если же ослабить условие изотропности, оставив только однородность, решения существуют в пространстве (метрике) Bianchi. Анизотропное расширение пространства по этой модели должно было бы оставить след в реликтовом излучении, так как красное смещение фотонов будет зависеть от их направления движения. На рисунке показаны различные ожидаемые образы для реликтового излучения при различных предположениях о вращении Вселенной:
Детали работы можно найти в публикации Daniela Saadeh и др. [PhysRevLett, 117, 131302 (2016)], где проведён тест изотропности реликтового излучения по температуре и поляризации микроволнового излучения на основе данных Planck. Результат оказался в пользу изотропности пространства со счетом 121000 : 1.
Источник