Ученые поставили под сомнение основной закон Вселенной

Вселенная расширяется неравномерно во всех направлениях, к такому выводу пришли ученые, которые провели исследование на основе данных космических телескопов «Чандра» и XMM-Newton. Результаты подготовлены для публикации в журнале Astronomy and Astrophysics и опубликованы на сайте препринтов arXiv.org.

Новое исследование поставило под сомнение теорию о том, что после Большого взрыва космос постоянно расширяется, а Вселенная, если смотреть на большие расстояния, в целом изотропна, то есть одинакова во всех направлениях, сообщает РИА «Новости».

Ученые из США и Германии проанализировали данные космической рентгеновской обсерватории «Чандра» НАСА и космического рентгеновского телескопа XMM-Newton Европейского Космического Агентства. Телескопы наблюдали галактические кластеры – гигантские скопления галактик, удерживаемые вместе гравитацией. Ученые используют их для измерения важнейших параметров Вселенной.

Астрофизики выяснили, что рентгеновские данные, полученные при наблюдении сотен галактических кластеров, существенно различаются в зависимости от способа наблюдения.

«Основываясь на наших кластерных наблюдениях, мы нашли различия в скорости расширения Вселенная в зависимости от того, как мы на нее смотрим. Это противоречит одному из основных предположений, которые мы используем сегодня в космологии», – сказал один из авторов исследования Геррит Шелленбергер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже (штат Массачусетс, США).

Использованный исследователями метод основан на связи между температурой горячего газа, проникающего в галактический кластер, и количеством рентгеновских лучей, которые он производит – рентгеновской светимостью кластера. Чем выше температура газа в кластере, тем выше яркость рентгеновского излучения. Такая зависимость не связана с космологическими величинами, в том числе она не зависит от скорости расширения Вселенной.

После оценки яркости  рентгеновских лучей галактических кластеров, ученые сравнили эти значения с рентгеновской яркостью, полученной с помощью другого метода, который на этот раз зависел от  скорости расширения Вселенной.

Астрофизики смогли рассчитать скорости расширения по всему небу, и выяснилось, что в разных направлениях по отношению к нам Вселенная расширяется по-разному.

По версии ученых, этому есть два возможных объяснения. Первая версия заключается в том, что  большие группы скоплений галактик могут двигаться вместе под действием сил гравитации, а не из-за космического расширения.  Если это движение достаточно быстрое, это может привести к ошибкам в оценке светимости каждого из кластеров.

Второе объяснение, предложенное исследователями, состоит в том, что Вселенная на самом деле не одинакова в разных направлениях по причине неоднородности темной энергии – силы, определяющей расширение Вселенной.

«Было бы замечательно, если бы мы могли обнаружить, что темная энергия имеет разные значения в разных частях Вселенной. Однако для исключения других объяснений потребуется гораздо больше убедительных аргументов», – отметил еще один автор исследования Томас Рейприх из Боннского университета в Германии.

Каждое из этих объяснений будет иметь значительные последствия для астрофизики, так как многие исследования в области космологии основаны на том, что Вселенная изотропна и что взаимозависимые движения на больших расстояниях пренебрежимо малы по сравнению с космическим расширением. Однако теперь эти версии ставятся под сомнение.

Ранее профессор Женевского университета Лукас Ломбрайзер выдвинул гипотезу, объясняющую скорость расширения вселенной.