Nowe badanie pokazuje, że nasz Układ Słoneczny porusza się w przestrzeni kosmicznej z prędkością znacznie większą niż wcześniej szacowano – ponad trzy razy większą niż przewidują obecne modele kosmologiczne. To odkrycie, oparte na rozmieszczeniu odległych radiogalaktyk, podważa nasze zrozumienie wielkoskalowej struktury Wszechświata i założeń leżących u podstaw Kosmologicznego Modelu Standardowego.
Odkrycie: pomiar ruchu kosmicznego
W badaniu prowadzonym przez astrofizyka Lukasa Böhme z Uniwersytetu w Bielefeld analizowano rozmieszczenie radiogalaktyk – odległych galaktyk emitujących potężne fale radiowe. W przeciwieństwie do światła widzialnego fale radiowe przenikają przez pył i gaz, umożliwiając astronomom obserwację galaktyk ukrytych przed teleskopami optycznymi. Gdy Układ Słoneczny porusza się w przestrzeni, ruch ten powoduje subtelny efekt wiatru w twarz: niewielką nadmiarowość radiogalaktyk w kierunku ruchu.
Nowe dane, silniejszy sygnał
Wykorzystując dane z radioteleskopu LOFAR i dwóch dodatkowych obserwatoriów radiowych, Boehme i jego zespół dokonali bardzo precyzyjnych pomiarów tych galaktyk. Zastosowali nową metodę statystyczną, która uwzględnia struktury wieloskładnikowe w galaktykach, co zwiększyło dokładność. Połączone dane wykazały statystycznie istotne odchylenie większe niż pięć sigma, co stanowi próg uznawany za rozstrzygający dowód w badaniach naukowych.
Pomiary pokazują anizotropię – dipol – w rozmieszczeniu radiogalaktyk, która jest 3,7 razy silniejsza niż przewidywana przez Model Standardowy. Model ten, opisujący ewolucję kosmosu od Wielkiego Wybuchu, zakłada w dużej mierze jednorodny rozkład materii.
Rzuć wyzwanie istniejącym modelom
„Jeśli nasz Układ Słoneczny rzeczywiście porusza się z taką prędkością, musimy zakwestionować podstawowe założenia dotyczące wielkoskalowej struktury Wszechświata” – powiedział profesor Dominik Schwarz, współautor badania z Uniwersytetu w Bielefeld. „Alternatywnie rozmieszczenie samych radiogalaktyk może być mniej równomierne, niż sądziliśmy”.
Potwierdzenie danymi kwazara
Odkrycia te są spójne z wcześniejszymi obserwacjami kwazarów, niezwykle jasnych centrów odległych galaktyk zasilanych przez supermasywne czarne dziury. Ten sam anomalny efekt pojawił się w danych podczerwonych z badań kwazarów, co sugeruje, że nie jest to błąd pomiaru, ale autentyczna cecha kosmiczna.
Implikacje dla kosmologii
Badanie pokazuje, jak nowe techniki obserwacji mogą zmienić nasze rozumienie przestrzeni. Wyniki zmuszają nas do ponownego rozważenia założeń kosmologicznych i uwydatniają, jak wiele pozostaje do odkrycia we wszechświecie.
Badanie opublikowano w tym miesiącu w czasopiśmie Physical Review Letters.
Odkrycia sugerują, że albo nasze obecne modele Wszechświata są niekompletne, albo rozkład materii w nim jest znacznie bardziej złożony, niż zakładaliśmy. Konieczne są dalsze badania, aby rozwiązać tę rozbieżność i udoskonalić naszą wiedzę o kosmosie.
