Расширение Вселенной

Результаты исследований команды ученых из Университетского колледжа Лондона (University College London — UCL), опубликованные в журнале Physical Review Letters, свидетельствуют о том, что Вселенная расширяется изотропно — ее пространство не увеличивается преимущественно в каком-то одном направлении и не скручивается в ходе этого процесса.

Материалом для исследований стали данные наблюдений космического микроволнового фона (CMB), представляющего собой «эхо» излучения Большого Взрыва. Изотропное расширение Вселенной не противоречит допущениям, на которых базируется Стандартная космологическая модель, и хорошо вписывается в современные представления об эволюции нашего мира.

Наше современное научное мировоззрение основано на предположении о том, что во Вселенной нет доминирующего или предпочтительного направления. На самом деле теория относительности Эйнштейна допускает возможность неизотропного расширения и такой сценарий вполне мог бы реализовываться в действительности, поэтому очень важно доказать обратное. Для этого ученые построили модели со всевозможными параметрами «скручивания» и анизотропии расширения. Затем результаты моделирования сравнивались с наблюдаемой картиной микроволнового фона, построенной по данным, полученным в период с 2009 по 2013 г. европейским космическим телескопом Planсk, а также с информацией о поляризации этого излучения по всему небу с целью поиска специфических различий. Анизотропия может проявляться в неоднородности распределения «горячих» и «холодных» пятен, вызванной преобладающим растяжением вдоль определенной оси, и в спектральных искажениях.

Сравнение результатов расчетов с наблюдениями — очень сложная задача. Обнаружилось немалое количество вариантов, при которых Вселенная, на самом деле являясь анизотропной, выглядит как равномерно расширяющаяся. В конце концов, было выделено 32 надежных маркера, позволяющих уверенно определить сценарий, соответствующий именно нашему миру.

Ранее при таких вычислениях учитывалось только вращение Вселенной. На этот раз в моделях, созданных группой под руководством Даниэлы Саадех (Daniela Saadeh, UCL), в расчет принималась также геометрия пространства. Это позволило получить значительно большее разнообразие возможных решений. В результате проведенной работы удалось оценить вероятность того, что в нашем мире присутствует некое предпочтительное направление расширения, как один шанс из 121 тысячи.

Большинство современных представлений базируются на том, что Вселенная имеет одинаковые физические свойства по всем направлениям. Если же это допущение окажется ложным, практически все космологические теории придется подвергнуть серьезному пересмотру. На основании полученных результатов Даниэла Саадех заключила, что в настоящее время космология находится в полной безопасности.