Во Вселенной есть странная полоса, и мы до сих пор не знаем, почему

Астрономы долгое время считали, что Вселенная должна выглядеть одинаково во всех направлениях, но аномалия в излучении от Большого взрыва сохраняется даже после нового анализа с помощью радиотелескопов.

Аномалия температуры Вселенной давно озадачивает физиков, а новый анализ данных, полученных с нескольких радиотелескопов, лишь углубил тайну ее причины.

Эта странная полоса наблюдается в послесвечении Большого взрыва – излучении, движущемся к нам с начала времён, называемом реликтовым излучением (РКФ). Физики согласны с тем, что наше представление о Вселенной или наше положение в ней не должно быть каким-либо исключительным, поэтому они ожидают, что РКФ будет выглядеть примерно одинаково во всех направлениях. Но измерения показывают обратное: существует ось, вдоль которой РКФ движется от более холодного к более горячему. Это называется диполем, и Лукас Бёме из Билефельдского университета в Германии и его коллеги продемонстрировали, насколько это странное явление, обратившись к данным радиотелескопов.

Бёме утверждает, что существование диполя в реликтовом фоновом излучении само по себе не удивительно, но его размер не соответствует нашим самым строгим космологическим моделям. Излучение, испускаемое движущимся источником или измеряемое движущимся объектом (а Земля, наша Солнечная система и вся наша Галактика находятся в движении), будет становиться теплее или холоднее в зависимости от этого движения из-за эффекта Доплера и других эффектов относительного движения, вытекающих из специальной теории относительности. Однако диполь, который исследователи наблюдают уже несколько десятилетий, соответствует движению примерно в десять раз быстрее ожидаемого.

Чтобы лучше понять это несоответствие, Бёме и его коллеги проанализировали данные с шести телескопов, принимающих радиоволны. После тщательного анализа они сузили выборку до трёх наиболее точных, и проанализировали их в соответствии с новой моделью происхождения радиоволн в небе. Бёме говорит, что их подход был аналогичен разделению неба на пиксели и тщательному определению количества источников излучения в каждом из них. Однако даже после этой кропотливой корректировки загадка диполей сохранялась.

Драган Хутерер из Мичиганского университета говорит, что новое открытие интересно именно тем, насколько тщательным был анализ, проведённый группой. Это довольно важный шаг к установлению диполя как неоспоримого факта, характеризующего РКМ, что было бы очень важно, говорит он. Это означает, что либо мы чего-то не понимаем в структуре нашего окружения в космосе, либо вся Вселенная не так однородна, как предполагают наши самые успешные теории. Однако, по словам Хутерера, радиоастрономические измерения крайне сложно точны, поэтому в данных всё ещё могут присутствовать систематические ошибки.

По словам Бёме, отчасти проблема заключается в том, что все радиосигналы, собираемые телескопами, слабые. «Это очень маленький объект, который мы хотим измерить. Очень сложно откалибровать [радио]обзор, чтобы добиться такой точности», — говорит он. Но это не единственное доказательство существования диполя, которое у нас есть. Инфракрасное излучение квазаров, похоже, подкрепляет измерения радиоволн, но, по словам Бёме, именно будущие телескопы смогут повысить точность изображения и развеять тайну диполя.

Ссылка: Physical Review Letters, готовится к изданию

Источник: www.newscientist.com