Astrofysikere satte spørsmålstegn ved universets grunnlov

Astrofysikere satte spørsmålstegn ved universets grunnlov
Astrofysikere satte spørsmålstegn ved universets grunnlov
Anonim

Studien, basert på data fra romteleskopene Chandra og XMM-Newton, viste at universet ekspanderer ujevnt i alle retninger. Resultatene er utarbeidet for publisering i tidsskriftet Astronomy and Astrophysics og er tilgjengelige på arXiv.org preprint -nettstedet.

Det antas at etter Big Bang ekspanderer verdensrommet stadig, og universet, sett på store avstander, generelt er isotropisk, det vil si det samme i alle retninger. Ny forskning stiller imidlertid spørsmål ved denne grunnleggende egenskapen til universet.

Astrofysikere fra USA og Tyskland analyserte data fra NASAs Chandra Space X-ray Observatory og European Space Agency's XMM-Newton Space X-ray Telescope, hentet fra observasjoner av galaksehoper-enorme klynger av galakser holdt sammen av tyngdekraften. Dette er de største strukturene i universet som forskere bruker for å måle de viktigste parameterne.

Tidligere målinger basert på optiske observasjoner av eksploderende stjerner og infrarøde studier av galakser ga ikke et entydig svar på spørsmålet om universets isotropi. I den nye studien har forskere fokusert på å analysere røntgendata.

I løpet av analysen fant forfatterne at røntgendataene som ble oppnådd ved observasjon av hundrevis av galaktiske klynger, varierer vesentlig avhengig av observasjonsmetoden.

"Basert på våre klyngeobservasjoner fant vi forskjeller i utvidelseshastigheten til universet avhengig av hvordan vi ser på det," sier en av studieforfatterne Gerrit Schellenberger fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i en pressemelding fra NASA., Massachusetts, USA - Dette er i strid med en av de grunnleggende forutsetningene vi bruker i dag i kosmologi."

Metoden som forskerne bruker er basert på forholdet mellom temperaturen på den varme gassen som kommer inn i galaksehopen og mengden røntgenstråler den produserer-røntgenlysstyrken til klyngen. Generelt, jo høyere temperaturen på gassen i klyngen er, desto høyere er lysstyrken til røntgenstrålingen. Denne avhengigheten skyldes ikke kosmologiske mengder, inkludert universets ekspansjonshastighet.

Etter at forfatterne estimerte røntgenlysstyrken til galaktiske klynger ved hjelp av denne teknikken, sammenlignet de sine verdier med røntgenlysstyrken oppnådd ved hjelp av en annen metode, som allerede avhenger av universets ekspansjonshastighet. Resultatene tillot oss å beregne ekspansjonshastighetene over hele himmelen, og det viste seg at universet ekspanderer i forskjellige retninger i forhold til oss på forskjellige måter.

Forskere har foreslått to mulige forklaringer. Den første er at store grupper av galaksehoper kan bevege seg sammen, men ikke på grunn av kosmisk ekspansjon, men under påvirkning av tyngdekraften. Hvis bevegelsen er rask nok, kan det føre til feil i estimeringen av lysstyrken til hver av klyngene.

En annen mulig forklaring er at universet faktisk ikke er det samme i forskjellige retninger på grunn av at mørk energi ikke er ensartet - den mystiske kraften som bestemmer universets ekspansjon.

"Det ville være flott hvis vi kunne finne ut at mørk energi har forskjellige betydninger i forskjellige deler av universet," sa studieforfatter Thomas Reiprich ved Universitetet i Bonn i Tyskland. Argumenter ".

Hver av disse to forklaringene vil ha betydelige implikasjoner for astrofysikk. Mange kosmologiske studier, inkludert røntgenstudier av galaksehoper, antar at universet er isotropisk og at de avhengige bevegelsene på store avstander er ubetydelige sammenlignet med kosmisk ekspansjon. Nå stilles alle disse resultatene spørsmålstegn ved.

Anbefalt: