Vajon az univerzum mindenhol ugyanolyan, vagy szerencsés “környéken” lakunk?
A kozmológia alapja a kozmológiai elv, mely szerint bárhová is megyünk az univerzumban, az nagyjából mindig ugyanolyan lesz.
Mivel eddig csak a saját Naprendszerünket fedeztük fel, jelenleg nincs empirikus módszer ennek mérésére. Egy új tanulmány szerint ezt az elvet a gyenge gravitációs lencsézés segítségével tesztelhetjük.
A kutatócsoport szerint a lencséken áthaladó fény apró torzulásait mérve talán éppen így lehet kideríteni, hogy vannak-e különbségek a távoli világegyetem és “közvetlen szomszédságunk” között, írja a Universe Today.
A kozmológiai elv szerint a világegyetem nagy léptékben homogén, vagyis helytől és iránytól függetlenül a világegyetem egységesnek tűnik, és számos kozmológiai modell, köztük az ősrobbanás elméletének alapját képezi.
Az a feltételezés, hogy a fizikai törvények mindenhol következetesen érvényesek, jóval egyszerűbbé teszi a számításokat és a világegyetem szerkezetére és fejlődésére vonatkozó előrejelzéseket, de a kutatások a lehetséges anomáliák keresésével tesztelik ennek érvényességét.
A dél-afrikai University of Western Cape James Adam vezetésével publikált egy tanulmányt, amely kifejti, hogy a kozmológia standard modellje szerint az univerzumnak nincs középpontja és nincsenek preferált irányai, vagyis izotróp. A munka egy új módszert mutat be a világegyetem izotrópiájának tesztelésére az Euclid űrtávcső segítségével.
Az Euclid az Európai Űrügynökség kötelékébe tartozik, célja pedig a sötét anyag és a sötét energia kutatása. A 2023-ban indított űrszonda galaxisok milliárdjainak helyzetét és mozgását térképezi fel, így a kutatók ettől remélik, hogy olyan változásokat kereshet az univerzum szerkezetében, amelyek megkérdőjelezhetik a kozmológiai elvet.
Korábbi tanulmányok is találtak ilyen anomáliákat, de a világegyetem tágulási sebességéről, a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásról és a különböző kozmológiai adatokról ellentmondásos mérések vannak, így ovábbi független megfigyelésekre van szükség, amelyek több adatot szolgáltatnak, hogy kiszűrjék a lehetséges mérési hibákat.
A kutatócsoport a gyenge gravitációs lencsék segítségével vizsgálja, amelyek akkor keletkeznek, amikor az anyag közénk és egy távoli galaxis közé ül, és enyhén elhajlítja a galaxisok fényét.
Ennek a torzulásnak az elemzése két összetevőre osztható; E-módú nyírás, aamelyet az anyag eloszlása okoz egy izotróp és homogén univerzumban, és a B-módú nyírás, amely gyenge, és egy izotróp univerzumban nagy léptékben nem jelenne meg.
Ha a csapat nagy léptékű B-módusokat tudna detektálni, az önmagában nem lenne elég az anizotrópiák megerősítéséhez, mivel a mérések apróak és hajlamosak a mérési hibákra.
A kozmológiai alapelvek megerősítéséhez és végső soron teszteléséhez az E-módusú nyírást is detektálni kell. Az E- és B-módú nyírás ilyen felfedezése és korrelációja azt sugallná, hogy az Univerzum tágulása anizotróp.
Az Euclid-megfigyeléseket megelőzően a kutatócsoport számítógépen szimulálta az anizotróp univerzum tágulásának hatásait. A modell segítségével le tudták írni a gyenge gravitációs erő hatását, és megjósolták, hogy az Euclid-adatok elegendőek lesznek a vizsgálat befejezéséhez.
Érdemes elolvasni:
