Новые исследования показывают, что скорость расширения Вселенной варьируется от места к месту. Эта находка, в случае подтверждения, заставит астрономов пересмотреть, насколько хорошо они понимают космос.
Вселенная непрерывно расширяется с ускоряющейся скоростью на протяжении более 13,8 миллиардов лет, начиная с Большого взрыва, благодаря таинственной силе, называемой темной энергией. Уравнения, основанные на общей теории относительности Эйнштейна, предполагают, что это расширение является изотропным в больших пространственных масштабах.
Однако новое исследование опровергает этот факт. Астрономы изучили 842 скопления галактик, которые являются самыми большими гравитационно связанными структурами во Вселенной, используя данные, собранные тремя космическими телескопами: рентгеновской обсерваторией NASA Chandra, европейским телескопом XMM-Newton и миссией Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics, которая закончилась в 2001 году.
Исследователи определили температуру каждого скопления, анализируя рентгеновские излучения, исходящие от огромных полей горячего газа внутри них. Они использовали эту информацию о температуре для оценки присущей каждому скоплению рентгеновской светимости без необходимости учитывать космологические переменные, такие как скорость расширения Вселенной.
Затем исследователи рассчитали яркость рентгеновского излучения для каждого скопления, что требовало знания о расширении Вселенной. Это выявило явные темпы расширения по всему небу и эти показатели не везде совпадали.
«Нам удалось определить регион, который, кажется, расширяется медленнее, чем остальная часть Вселенной, и тот, который, кажется, расширяется быстрее!», - сказали ученые. «Интересно, что наши результаты согласуются с несколькими предыдущими исследованиями, в которых использовались другие методы, с той разницей, что мы идентифицировали эту анизотропию в небе с гораздо большей достоверностью и использовали объекты, охватывающие все небо более равномерно».
Возможно, этот результат имеет относительно простое объяснение. Например, скопления галактик в аномальных областях гравитационно притягиваются другими скоплениями, создавая иллюзию другой скорости расширения.
Исследователи утверждают, что такие эффекты наблюдаются в меньших пространственных масштабах во Вселенной. Но новое исследование исследует скопления на расстоянии до 5 миллиардов световых лет, и неясно, могут ли гравитационные рычаги сокрушить силы расширения на таких огромных расстояниях.
Если наблюдаемые различия в скорости расширения действительно реальны, они могут раскрыть интригующие новые подробности о том, как работает Вселенная. Например, может быть, сама темная энергия варьируется от места к месту по всему космосу.