Если обратить внимание на космическое пространство и объекты, которые в нем находятся (планеты, звезды, галактики и др.), можно заметить одну общую черту, характерную абсолютно для всех – они вращаются. Сегодня, с помощью технических средств и математических расчетов, довольно легко можно установить многие параметры вращения. Но долгие годы оставался без ответа вопрос: вращается ли вселенная тоже?
Это та тайна, которая может рассказать человечеству о фундаментальной природе вселенной и, возможно, о целостности времени, его деформациях и многом другом.
«Это очень абстрактный вопрос, как и большая часть космологии, но те из нас, кто изучает космологию, думают, что это способ изучения фундаментальной физики», – сказала Тесс Джаффе, астрофизик из Университета Мэриленда и ассистент-исследователь Центра космических полетов NASA в Годдарде, США. «Есть определенные вещи, которые мы не можем проверить в лаборатории на Земле, поэтому мы используем вселенную и геометрию вселенной для изучения её состояния, фундаментальной физики вещей».
Долгое время ученые, размышляя об фундаментальной природе вселенной, исходили из предположения, что вселенная не вращается и не является изотропной, то есть она выглядит одинаково во всех направлениях. Это предположение согласуется с уравнениями Эйнштейна, но не определяется ими. Исходя из этого, ученые создали стандарт космологической модели, которая описывает вселенную.
«Это предположение учитывает то, как мы выполняем наши расчеты, как мы анализируем наши данные, как мы делаем много вещей»
Так рассказывает Даниела Сааде, научный сотрудник Школы физики и астрономии в Университете Ноттингема в Соединенном Королевстве корреспондентам Live Science.
Чтобы увидеть, были ли эти предположения о вселенной и ее фундаментальной физике верны, ученые обобщили известные науке наблюдения, чтобы проверить их модели. В частности, они использовали свет космического микроволнового фона (CMФ). Этот свет самый старый, который можна наблюдать – испущенный всего через 380000 лет после Большого взрыва – и является сокровищницей информации для космологов, изучающих вселенную.
CMФ выглядит почти одинаково во всех направлениях, но есть небольшие изменения его температуры, всего в тысячных долях, которые были затронуты историей, содержанием и геометрией вселенной. Изучая эти различия, ученые могут увидеть, была ли Вселенная деформирована каким-либо образом, что предполагает вращение или расширение, которое увеличивается в одном направлении больше, чем в другом. Измерения поляризации света – по существу, его ориентации – могут также предоставить информацию о геометрии вселенной.
Ученые обнаружили, что свет CMФ не показывает никаких свидетельств того, что Вселенная вращается. Кроме того, вероятность изотропности вселенной составляет 120000 к 1. Это означает, что она выглядит одинаково, независимо от того, в каком направлении смотреть, согласно исследованию, представленном в журнале Physical Review Letters. Другое исследование показало, что с вероятностью 95% Вселенная является однородной, то есть везде одинакова в больших масштабах.
Все эти исследования предполагают, что вселенная в основном однородна и не вращается. Этот вывод вряд ли изменится. Будущие измерения поляризации CMФ могут быть уточнены в ближайшие несколько десятилетий, но новые данные вряд ли будут оспаривать предыдущие результаты.
Хотя результат того, что вселенная не вращается, безусловно, является решенным для космологов, которые основывали свои модели на этом предположении, это также дает нам интересную перспективу нашего места и размера во вселенной.
