Roterer universet?

Pin
Send
Share
Send

Hvis du kigger rundt i rummet, vil du bemærke en masse ting - planeterne, stjerner, måner, endda selve galaksen - har en ting til fælles: De drejer rundt. Så spænder universet også?

Dette mysterium er en, som kosmologer har studeret meget, fordi det er et, der kan fortælle os om universets grundlæggende natur.

"Det er et meget abstrakt spørgsmål, ligesom det meste af kosmologien, men de af os, der studerer kosmologi synes, det er en måde at studere grundlæggende fysik," sagde Tess Jaffe, en astrofysiker ved University of Maryland og en assisterende forsker ved NASA's Goddard Space Flight Center. "Der er visse ting, som vi ikke kan teste i et laboratorium på Jorden, så vi bruger universet og universets geometri, som kunne fortælle os noget om grundlæggende fysik."

Videnskabsfolk, når de tænker på universets grundlæggende natur, startede med at antage, at universet ikke roterer og er isotropisk, hvilket betyder, at det ser det samme ud i alle retninger. Denne antagelse stemmer overens med Einsteins ligninger, men kræves ikke af dem. Ud fra denne tankegang byggede forskere en standard for den kosmologiske model, der beskriver universet.

"Dette er virkelig kodet i den måde, vi udfører vores beregninger, på den måde, vi analyserer vores data, på den måde, vi gør en masse ting på," Daniela Saadeh, en stipendiat i School of Physics and Astronomy ved University of Nottingham i Storbritannien, fortalte Live Science. "Men du er nødt til at teste det. Du kan ikke bare håbe på det bedste."

For at se, om disse antagelser om universet og dets grundlæggende fysik var rigtige, samlede forskere observationer for at teste deres modeller. De brugte især lyset fra den kosmiske mikrobølgebakgrund eller CMB kort. Dette lys er det ældste, som vi kan observere - udsendt kun 380.000 år efter Big Bang - og er en skattekiste af information for kosmologer, der studerer universet.

CMB ser næsten identisk ud i alle retninger, men der er små variationer i dens temperatur, blot en tusindedel af en grad, der er blevet påvirket af universets historie, indhold og geometri. Ved at studere disse forskelle kan forskere se, om universet er blevet fordrejet på nogen måde, hvilket antyder rotation eller ekspansion, der øges i en retning mere end en anden. Målinger af lysets polarisering - i det væsentlige dens orientering - kan på lignende måde give information om universets geometri.

Forskere fandt, at CMB-lyset ikke viser noget bevis for, at universet roterer. Derudover er sandsynligheden for, at universet er isotrop, 120.000 til 1, hvilket betyder, at det ser det samme, uanset hvilken retning du ser, ifølge en undersøgelse fra 2016 i tidsskriftet Physical Review Letters ledet af Saadeh og Stephen Feeney, en astrofysiker ved Imperial College London. En anden undersøgelse fandt en 95% chance for, at universet er homogent - hvilket betyder, at det er det samme overalt på store skalaer.

Alle disse undersøgelser antyder, at universet stort set er ensartet og ikke spinder. Denne konklusion er en, der sandsynligvis ikke vil ændre sig. Fremtidige målinger af polarisationen af ​​CMB kan forbedres i de næste par årtier, men det er usandsynligt, at de nye data vil udfordre de tidligere fund.

"Vi har karakteriseret det signal, der er der, ned til dybest set, hvor det ikke har nogen yderligere information til os," fortalte Jaffe til Live Science. ”Jeg tror ikke, det ville have nogen stor indflydelse på spørgsmålet om rotationen, netop fordi rotationen er det signal, vi ville forvente at se i meget store skalaer, og der er mere eller mindre udelukket af de data, vi allerede har har."

Mens resultatet af, at universet ikke roterer, bestemt er en lettelse for kosmologerne, der havde baseret deres modeller på denne antagelse, giver det os også et interessant perspektiv på vores plads i universet.

”Vi startede virkelig som mennesker ud fra denne idé om, at vi var universets centrum,” sagde Saadeh. "Jeg synes det er virkelig fascinerende, hvor bittesmå og ubetydelige vi er."

Pin
Send
Share
Send