Surikiuotos spiralinės galaktikos atskleidžia gluminantį kosmoso vaizdą (9)
Tai paslaptis, neleidžianti kosmologams užmigti naktimis: neatsitiktinio galaktikų išsidėstymo atradimas visatos struktūroje. Švieži „asimetrijos ašies“ įrodymai kartu su daug daugiau spiralinių galaktikų, besisukančių viena kryptimi, kėsinasi sugriauti mūsų supratimą apie kosmosą.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Pirma tokios ašies užuomina pasirodė pernai, ištyrus apie 15 000 spiralinių galaktikų, kurios sukasi į vieną ar kitą pusę.
Nauji įrodymai atėjo iš daugiau, nei 10 kartų platesnio tyrimo, siekiančio daug giliau į kosmosą. Tai yra kito mokslininko, naudojančio kitą techniką darbas.
Nors su tyrimu nesusiję kosmologai linkę manyti, kad galiausiai asimetrija pasirodys esanti statistinis svyravimas ar matavimo technikos artefaktas, naujoji analizė patikimumą padidino.
„Nežadu atsisakyti požiūrio, kad visata neturi galaktikų sukimosi krypties asimetrijos, bet seksiu šias naujienas,“ sako Jamesas Peeblesas iš Princetono universiteto, fizikinės kosmologijos pionierius. „Gera pažvelgti už nusistovėjusių idėjų ribų.“
Tokios visatos ašies egzistavimas prieštarauja dabartiniam požiūriui į kosmosą, pagal kurį materija ir energija visur yra pasiskirsčiusi tolygiai, ir visata atrodo daugmaž vienodai visomis kryptimis.
Šis požiūris kilo trečiajame XX a. dešimtmetyje ir jį remia beveik tolydus tolimų, radijo bangų diapazone spinduliuojančių galaktikų išsidėstymas – vienintelių, kurių spinduliavimas geba mus pasiekti iš visatos tolių – ir kosminio mikrobangų fono (KMF) – po Didžiojo Sprogimo likusios radiacijos – tolydumas.
Užuominos, kad kažkas gali būti ne taip, kilo pernai. Michaelas Longo'as iš Mičigano universiteto Ann Arbore ištyrė 15 158 spiralines galaktikas iš Sloan Digital Sky Survey (SDSS), skenuojančio šiaurės pusrutulio dangų Apache Point observatorijos Sunspote teleskopu (Naujoji Meksika), duomenų bazės.
Daugumoje krypčių Longo'o tyrime kairinės ir dešininės spiralinės galaktikos buvo pasiskirsčiusios po lygiai. Bet pažvelgęs maždaug 25 laipsnių kampu nuo krypties į Paukščių Tako Šiaurės polių – kosminio atskaitos taško tiesiai virš mūsų Galaktikos centro – atrado daugiau kairinių spiralių, nei dešininių (Physics Letters B, doi.org/fsdf29).
Jis dirbo rankiniu būdu, padedamas studentų, tikrinusių galaktikų vaizdus kompiuterio ekrane ir klasifikavusių jų sukimosi kryptį. Toliausia galaktika buvo maždaug už 1,2 mlrd. šviesmečių.
Dabar Lioras Shamiras iš Lawrence'o technologijų universiteto Southfielde, Mičigane, šį procesą automatizavo ir pažvelgė giliau į kosmosą. Jo programinė įranga suklasifikavo beveik 250 000 spiralinių galaktikų, esančių už 3,4 mlrd. šviesmečių, kurias tyrė SDSS ir projektas Galaxy Zoo, sukimosi kryptis. Ši technika parodo šviesos intensyvumo kitimą, einant tolyn nuo galaktikos centro, kurio charakteringas didėjimas ir mažėjimas atskleidžia galaktikos spiralių sukimosi kryptį.
Kaip ir Longo'as, Shamiras tam tikra kryptimi rado daugiau kairinių spiralių, nei dešininių (Physics Letters B, doi.org/h6s). Tačiau šį kartą asimetrijos ašis rodė apie 60 laipsnių į kitą pusę nuo Paukščių tako Šiaurės poliaus (žr. pav. „Asimetrijos klausimas“). Nors kryptis skiria 85 laipsniai, abiejų ašių neužtikrintumas toks didelis, kad tai gali būti tos pašios ašies aspektai.
„Stebėjimas toks keistas, kad sunku interpretuoti jos reikšmę,“ sako Shamiras. „Raštas tokio didelio mastelio visatos struktūroje nėra tai, ką tikiesi išvysti.“
Gamtoje yra netikėtų asimetrijų. Aminorūgštys yra dažniau kairinės, nei dešininės, o visi stebėti neutrinai turėjo kairinį spiną.
Panašus polinkis kosminių proporcijų struktūrose turėtų rimtas pasekmes. Pavyzdžiui, jei daugiau galaktikų sukasi viena kryptimi, nei kita, vadinasi, visa visata tam tikra kryptimi turi sukinį arba kampinį momentą. Kadangi kampinis momentas negali būti sukurtas ar sunaikintas, tai reikštų, kad visata atsirado besisukdama. Kas ją pasuko ir kieno atžvilgiu ji sukasi? Šiuos klausimus teks atsakyti, jei Longo'o ir Shamiro išvados pasitvirtins.
Turint galvoje tokias rimtas pasekmes, Robertas Kirshneris iš Harvardo universitetoreikalauja stipresnių įrodymų. „Tai suvokdamas, galvoji, „oho, tai gana keista. Jei tai tiesa, bus sunku šitai suprasti“,“ sako jis. „Vien todėl, kad kažkas atrodo keista, nereiškia, kad tai klaidinga, bet reiškia, kad žmonių įtikinimo slenkstis bus gana aukštas.“
Kirshneris mano, kad stebėta asimetrija gali kilti dėl subtilių pašalinių poveikių SDSS teleskopo skenavimui ar šviesos surinkimui ar informacijos nuskaitymui iš kameros – nė viena šių aplinkybių nebuvo išanalizuota Shamiro darbe.
2005 šiaip jau tolygiame karštų ir šaltų taškų reliktinio spinduliavimo pasiskirstyme pasirodė netolygumas, pavadintas „blogio ašimi“. Bet detalius KMF vaizdus kūrusio NASA'os WMAP teleskopo komanda dabar sako, kad tai tikriausiai statistinis svyravimas.
Shamiras sutinka, kad SDSS duomenų rinkimo ir apdorojimo būdas ar jo analizuojanti programinė įranga gali būti jautresnė kuriai nors sukimosi krypčiai ir taip nulemti tariamą kurios nors krypties vyravimą. Bet kartu jis pažymi, kad toks vyravimas turėtų matytis visomis kryptimis, tačiau asimetriją jis aptiko tik viena kryptimi.
Būsimi galaktikų tyrimai, tokie, kaip planuojami su Large Synoptic Survey Telescope Čilėje, apžvelgsiančiame 10 milijardų galaktikų ar panašiai, turėtų išspręsti šį klausimą. „Jis pateiks itin didelę ryškių, aukštos kokybės galaktikų vaizdų imtį,“ sako Shamiras. „Ši imtis pateiks vienareikšmį atsakymą į šį klausimą.“
Anil Ananthaswamy
New Scientist, № 2879