Нашу Сонячну систему “заносить”: чому ми рухаємося швидше, ніж дозволяє сучасна космологія
Нові вимірювання показують: наша Сонячна система мчить через Всесвіт значно швидше, ніж це передбачає стандартна космологічна модель. До такого несподіваного висновку дійшли науковці з Університету Білефельда в Німеччині, які проаналізували мільйони радіогалактик і виявили сигнал, що виявився сильнішим за те, що мали б бачити вчені.
Замість підтвердження відомих уявлень про рівномірність Всесвіту, результати лише загострили давню загадку — чи справді матерія у космосі розподілена однорідно?
Космічний рух, який не вписується в стандарти
Команда на чолі з астрофізиком Лукасом Беме використала гігантські радіоогляди неба, щоб перевірити, наскільки реальний Всесвіт відповідає теорії. Ключовою точкою відліку для таких вимірювань є космічне мікрохвильове тло (CMB) — найдавніше світло, що залишилось після Великого вибуху.
За цими даними наша Сонячна система рухається через простір зі швидкістю близько 1,3 млн км/год, і цей рух має створювати на небі передбачуваний «відбиток» — невеликий дисбаланс у кількості галактик з різних напрямків. Та коли науковці придивилися уважніше, вони побачили щось дивніше.
Радіогалактики розповіли іншу історію
Радіогалактики — зручний інструмент для таких досліджень, адже радіохвилі здатні проходити крізь пил і газ, які іноді приховують цілі скупчення галактик від звичайних телескопів. За ідеєю, у напрямку руху Сонячної системи ми маємо бачити трохи більше галактик, а у протилежному — менше. Цей ефект називається диполем.
Щоб виміряти його точно, дослідники об’єднали найбільші в світі каталоги радіоджерел — дані від телескопів LOFAR (LoTSS), ASKAP і Very Large Array. Разом вони перекривають майже все небо. Команда застосувала нову статистичну модель, яка враховує складну будову радіогалактик: іноді одна галактика виглядає на радіозображенні як два чи три окремі об’єкти. Старі підходи часто плутали ці деталі, створюючи «зайний шум».
Результат, що не залишає байдужим
Після вдосконаленого аналізу дослідники отримали шокуючий висновок:
❗ Диполь виявився у 3,7 раза сильнішим, ніж це передбачає швидкість нашої Сонячної системи.
Це вже не статистичне відхилення — рівень значущості становить 5,4 σ, тобто ймовірність, що це банальна помилка, практично нульова. Напрямок диполя також збігається з напрямком CMB-вимірювань — відхилення менше ніж на 5°.
Іншими словами, картина космосу каже нам: ми рухаємося швидше, ніж повинні.
Що може пояснити аномалію?
Є кілька гіпотез:
1. Локальна структура робить нам “космічну підніжку”
Можливо, ми живемо в астрономічно незвичному регіоні, де радіогалактики розподілені нерівномірно. Але це вже суперечить базовому уявленню про однорідність Всесвіту.
2. Помилки у великих оглядах
Радіотелескопи складно калібрувати. Навіть невеликі похибки в чутливості або формі променя можуть спотворити результат. Але три незалежні каталоги показали одну й ту ж картину — це зменшує шанс на систематичну помилку.
3. Наша космологічна модель неповна
Можливо, Всесвіт менш рівномірний, ніж ми вважали. А може, існує «невидимий» компонент, що впливає на великомасштабний розподіл галактик.
Куди рухатиметься наука далі
Наступні дані з LOFAR, ASKAP та майбутнього телескопа Square Kilometre Array дозволять перевірити, чи є ця аномалія реальною. Якщо вона підтвердиться, космологію чекає революція. Вченим доведеться переглянути одне з фундаментальних припущень про будову Всесвіту — про те, що він однаковий у всіх напрямках.
Можливо, ми лише починаємо розуміти, наскільки непростим є космос — і що Сонячна система мчить крізь нього не зовсім так, як ми думали.