Μία νέα μελέτη βρίσκει σημαντική απόκλιση από το κυρίαρχο μοντέλο για το διαστημικό μας σπίτι.
Πόσο γρήγορα και προς ποια κατεύθυνση κινείται το ηλιακό μας σύστημα στο διάστημα; Παρά το ότι φαίνεται απλή ερώτηση, παίζει κεντρικό ρόλο στον έλεγχο των σύγχρονων κοσμολογικών θεωριών.
Μια ομάδα υπό τον αστροφυσικό Λούκας Μπομ στο Πανεπιστήμιο Bielefeld στη Γερμανία αποκάλυψε τώρα αποτελέσματα που θέτουν υπό αμφισβήτηση το πρότυπο μοντέλο για τη λειτουργία του ηλιακού μας συστήματος. Τα ευρήματά τους δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «Physical Review Letters».
«Η ανάλυσή μας δείχνει ότι το ηλιακό σύστημα κινείται πάνω από τρεις φορές ταχύτερα από ό,τι προβλέπουν τα τρέχοντα μοντέλα. Αυτό το αποτέλεσμα αντιβαίνει σαφώς στις προσδοκίες βασισμένες στην τυπική κοσμολογία και μας αναγκάζει να επανεξετάσουμε τις προηγούμενες υποθέσεις μας» λέει ο Μπομ.
Για να μετρήσει την κίνηση του ηλιακού συστήματος η ομάδα εξέτασε την κατανομή των ραδιογαλαξιών, απομακρυσμένων γαλαξιών που εκπέμπουν ισχυρά ραδιοκύματα τα οποία αποτελούν μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με μεγάλα μήκη κύματος παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στην ραδιοεπικοινωνία. Επειδή τα ραδιοκύματα μπορούν να διαπεράσουν τη σκόνη και τα αέρια που εμποδίζουν το ορατό φως τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να ανιχνεύσουν γαλαξίες που τα οπτικά όργανα δεν βλέπουν.
Καθώς το ηλιακό σύστημα κινείται στο Σύμπαν η κίνησή του παράγει έναν αχνό «ανεμοπόρο» αποτέλεσμα, κάνοντας να εμφανίζονται ελαφρώς περισσότεροι ραδιογαλαξίες προς την κατεύθυνση της κίνησης. Αυτή η διαφορά είναι εξαιρετικά μικρή και μπορεί να αναγνωριστεί μόνο μέσω πολύ ακριβών παρατηρήσεων.
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το τηλεσκόπιο LOFAR (Low Frequency Array), ένα μεγάλο ευρωπαϊκό δίκτυο ραδιοτηλεσκοπίων, μαζί με δύο επιπλέον σύνολα δεδομένων από ραδιοτηλεσκόπια οι ερευνητές πέτυχαν τον πιο λεπτομερή καταμερισμό ραδιογαλαξιών έως σήμερα. Εισήγαγαν επίσης μια νέα στατιστική προσέγγιση που λαμβάνει υπόψη πόσοι ραδιογαλαξίες αποτελούνται από πολλαπλά στοιχεία. Αυτή η βελτιωμένη ανάλυση παρείχε μεγαλύτερες αλλά πιο ακριβείς εκτιμήσεις αβεβαιότητας, προσφέροντας μια καθαρότερη εικόνα της κίνησης του ηλιακού συστήματος σε σχέση με το Σύμπαν.
Παρά ταύτα, ο συνδυασμός των δεδομένων από όλα τα τρία ραδιοτηλεσκόπια αποκάλυψε απόκλιση που υπερβαίνει τα πέντε σίγμα, ένα στατιστικά πολύ ισχυρό σήμα που θεωρείται από την επιστήμη ως ένδειξη σημαντικού αποτελέσματος.
Κοσμολογικές συνέπειες
Η μέτρηση δείχνει μια ανισοτροπία («δίπολο») στην κατανομή των ραδιογαλαξιών που είναι 3,7 φορές ισχυρότερη από ό,τι προβλέπει το τυπικό μοντέλο του Σύμπαντος. Αυτό το μοντέλο περιγράφει την προέλευση και εξέλιξη του σύμπαντος από τη Μεγάλη Έκρηξη και υποθέτει μια σε μεγάλο βαθμό ομοιόμορφη κατανομή της ύλης.
«Αν το ηλιακό μας σύστημα πράγματι κινείται τόσο γρήγορα, πρέπει να θέσουμε υπό αμφισβήτηση θεμελιώδεις υποθέσεις για τη δομή του Σύμπαντος σε μεγάλη κλίμακα. Εναλλακτικά, η κατανομή των ραδιογαλαξιών μπορεί να είναι λιγότερο ομοιόμορφη από ό,τι πιστεύαμε. Σε κάθε περίπτωση τα τρέχοντα μοντέλα μας τίθενται σε δοκιμασία» εξηγεί ο καθηγητής Ντομινίκ Σβάρτζ κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο Bielefeld και συν-συγγραφέας της μελέτης.
Τα νέα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν προηγούμενες παρατηρήσεις στις οποίες οι ερευνητές μελέτησαν κβάζαρ, τα εξαιρετικά φωτεινά κέντρα απομακρυσμένων γαλαξιών όπου υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες καταναλώνουν ύλη και εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Το ίδιο ασυνήθιστο φαινόμενο εμφανίστηκε και σε αυτά τα υπέρυθρα δεδομένα υποδηλώνοντας ότι δεν πρόκειται για σφάλμα μέτρησης αλλά για πραγματικό χαρακτηριστικό του Σύμπαντος.
Η μελέτη τονίζει πώς οι νέες παρατηρησιακές μέθοδοι μπορούν να αλλάξουν θεμελιωδώς την κατανόησή μας για το Σύμπαν και πόσα πράγματα παραμένουν ακόμη να ανακαλύψουμε.
