Учёные подтвердили, что Вселенная изотропна, все направления в ней одинаковы и не отличаются друг от друга. Британские астрофизики смоделировали пять вариантов возникновения анизотропии Вселенной и их влияние на микроволновый фон.
Сравнения с данными реальных наблюдений позволили отвергнуть существование особых направлений в нашем мире и подтвердить базовый космологический принцип. Об этом сообщает статья, готовящаяся к публикации в журнале Physical Review Letters.
Главный принцип современной космологии гласит, что наша расширяющаяся Вселенная однородна и изотропна. В ней нет особых, фундаментально отличающихся от других участков, как нет и выделенных направлений. В один и тот же момент времени наблюдатель из любой точки космоса в любом направлении будет видеть одинаковую картину. Разумеется, существуют неоднородности, плотные скопления материи и обширные области почти полного вакуума, но на больших масштабах они несущественны.
При этом теоретически возможно, что Вселенная, оставаясь однородной, анизотропна, и некоторые направления в ней выделяются особыми свойствами. В начале 2000-х американский космический зонд WMAP получил первые подробные данные реликтового фона. Это первое излучение, испущенное в нашем мире ещё миллиарды лет назад и с тех пор заметно “остывшее”, сейчас сохранилось лишь как “белый шум” в слабом радиодиапазоне. На карте температуры реликтового излучения, составленной по данным WMAP, действительно, обнаружилась протяжённая упорядоченность. Появление этой “оси зла” поставило под сомнение многие базовые представления космологии, хотя многие специалисты сочли её результатом статистической флуктуации.
К такому выводу пришли и Даниэла Саадех (Daniela Saadeh) и Эндрю Понтцен (Andrew Pontzen) из Университетского колледжа Лондона, которые провели самый внимательный поиск следов анизотропии Вселенной в микроволновом фоне.
Учёные рассмотрели несколько возможных сценариев возникновения в ней выделенных направлений. Например, наша Вселенная может расширяться в разные стороны с разной скоростью; или ещё на первых этапах существования её могли сжать в одном направлении и растянуть в другом древние гравитационные волны; или она может вращаться целиком — любой вариант должен проявиться следами в свойствах микроволнового фона.
Авторы смоделировали влияние пяти вариантов анизотропии Вселенной на реликтовое излучение и получили различные характерные паттерны, которые должны сохраняться в нём. Затем они провели поиск таких паттернов в данных по температуре и поляризации реликтового фона, причём использовали не только наблюдения WMAP, но и появившиеся с тех пор результаты работы более современного европейского зонда Planck. Как показало такое сравнение, в микроволновом излучении в действительности нет никаких признаков анизотропии Вселенной.
Ранее подобные расчёты для некоторых из этих сценариев уже проводились, но британским физикам впервые удалось рассмотреть их в комплексе — а заодно существенно повысить точность. По их данным, шансы на то, что в нашей Вселенной всё-таки существуют анизотропные направления, не превышают 1 на 121 тысячу. Взято с https://life.ru