Космологична криза: Не знаем дали Вселената е затворена сфера или плоска (видео)

Пътувайки достатъчно дълго във Вселената, бихте могли да се озовем там, откъдето сме тръгнали. Измерванията от космическата обсерватория "Планк" показаха, че Вселената може да е оформена като сфера, а не плоска равнина, което би променило почти всичко, което мислим, че знаем за космоса.

Обсерваторията "Планк", която работеше от 2009 до 2013 г., картографира космическия микровълнов фон, светлина, останала от първите мигове на Големия взрив.

Един набор от наблюдения показа, че има повече от очакваното гравитационни лещи - изкривяване на светлината по формата на пространство-времето, която пък е изкривена заради гравитацията, съгласно Общата теория на относителността на Айнщайн. Алесандро Мелхиори (Alessandro Melchiorri) от Римския университет в Сапиенца и неговите колеги изчислиха, че това може да е така, защото формата на Вселената е такава, каквато сме предполагали.

Всички други космологични данни предполагат, че Вселената е плоска, което означава, че няма кривина в крупни мащаби, подобно на лист хартия, който под микроскоп може да е грапав, но погледнат отдалеч изглежда плосък. Тези измервания на "Планк" показват, че Вселената може да бъде „затворена“ или сферична, което означава, че ако пътувате достатъчно далеч в една посока, ще се озовете обратно там, където сте започнали. Това е така, защото наличието на допълнителните лещи предполага наличие на още тъмна материя, която би притеглила Вселената в ограничена сфера вместо да я остави плоска.

Според тези наблюдения Вселената има 41 пъти по-голяма вероятност да е затворена, отколкото плоска.

„Това са най-прецизните космологични данни и това ни дава различна картина“, заявява Мелхиори.

 
Космическо микровълново фоново лъчение (CMBR). Кредит: NASA

Ако Вселената наистина е затворена, това може да бъде фундаментален проблем за нашето разбиране на космоса. Другата космологична загадка е, че близката Вселена изглежда се разширява по-бързо, отколкото би трябвало. Това е трудно да се обясни с нашия стандартен модел на космологията, който включва плоска вселена и екипът изчисли, че това става още по-трудно с една сферична вселена, заедно с няколко други космически несъответствия, които тепърва ще трябва да се обяснят.

Положението е толкова зле, че го наричат ​​"космологична криза".

„В една затворена вселена тези аномалии са по-сериозни, отколкото мислехме“, отбелязва Мелхиори. "Ако нищо не се съгласува, трябва да обмислим сериозно нашия модел на Вселената и нейното формиране."

Обичайното обяснение за образуването на Вселената включва период непосредствено след Големия взрив, наречен инфлация, когато Вселената бързо се разширява. Нашите сегашни модели на инфлация естествено водят до плоска вселена, така че ако Вселената наистина е затворена, те би трябвало да се променят.

"Нуждаем се от нов модел и не знаем какъв", коментира Мелхиори.

Никой не е намерил начин да съгласува тези наблюдения на "Планк' с многобройните космологични измервания, които не се съгласуват, които включват дори някои от другите наблюдения от обсерваторията на "Планк".

Всъщност всички други космологични измервания, което имаме, определят Вселената като плоска. Няма други наблюдения, които да намекват, че космосът всъщност може да е затворен и има вероятност това измерване на "Планк" да е просто статистическа грешка.

„Ако това е вярно, това би имало дълбоки последици за нашето разбиране на Вселената“, казва Дейвид Спергъл (David Spergel) от Принстънския университет. „Това е наистина важно твърдение, но не съм сигурен, че се подкрепя от данните. Всъщност бих казал, че може да е обратното. "

_{Наличието на неплоска вселена би причинило изкривявания между това, което виждаме в космическото микровълново фоново лъчение, в сравнение с настоящата Вселена. Кредит: NASA / WMAP Science Team}

Ако се получат още данни през следващите няколко години, те могат да покажат дали трябва да приемем тази аномалия сериозно или това е просто статистическа грешка, обяснява Спергъл. Обсерваторията "Симонс", която в момента се изгражда в Чили, ще може да измери гравитационните лещи дори по-точно от "Планк" и трябва да ни каже дали наистина има космологична криза или не.

Справка: Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-019-0906-9

Източник: Cosmological crisis: We don't know if the universe is round or flat , New Scientist

Още по темата

27/05/2019

Космос

Кратка биография на Вселената

28/03/2016

Космос

Колко голяма е Вселената отвъд видимата й част?