Слънчевата система се движи по-бързо: Преосмисляме Вселената

Ново проучване разкрива, че Слънчевата система се движи в Космоса над три пъти по-бързо от досегашните изчисления. Това откритие може да преобърне разбиранията ни за състава и еволюцията на Вселената. Ако резултатите бъдат потвърдени, учените ще трябва да преосмислят основни космологични теории.

Изследването, ръководено от астрофизика Лукас Бьоме от университета в Билефелд, поставя под въпрос равномерното разпределение на материята в Космоса. Публикувано е в списанието Physical Review Letters. Екипът е използвал радионаблюдения на далечни галактики и мрежата от радиотелескопи LOFAR, както и други мощни инструменти. Целта е била да се създаде карта на радиогалактиките, чието разпределение позволява изчисляване на движението на Слънчевата система.

Радиогалактиките излъчват силни радиовълни от огромни структури, простиращи се далеч отвъд видимата им част. Тези вълни преминават през космически газ и прах без поглъщане. Обикновено, референцията за измерване на космическото движение е космическият микровълнов фон (КМФ). Той е остатъчна светлина от ранната Вселена. В тази координатна система Слънчевата система се движи бързо в определена посока. Това би трябвало да остави характерен отпечатък върху броя на наблюдаваните галактики.

Стандартният космологичен принцип гласи, че Вселената изглежда почти еднаква във всички посоки. Ако това е вярно, броят на галактиките би трябвало да е еднакъв навсякъде. Движението на Слънчевата система обаче създава т.нар. дипол. Това е модел, при който едната страна на небето съдържа повече източници. В посоката на движение се появяват повече радиогалактики, а зад нас – по-малко. Този дисбаланс е лек, но измерим.

За да измерят този дисбаланс, учените комбинират мащабни радионаблюдения. Втората вълна данни от едно проучване включва над четири милиона радиоизточника. Те покриват около една четвърт от северното небе. Към анализа са добавени данни от австралийския телескоп ASKAP и от Националната радиоастрономическа обсерватория на САЩ. Заедно с LoTSS, тези каталози покриват почти цялото небе. Това е критично, за да се избегнат фалшиви диполи, причинени от различна чувствителност на телескопите.

По-старите изследвания са разглеждали радиоизточниците като отделни точки. Но съвременните изображения показват, че много ярки радиогалактики се делят на множество компоненти. Това може изкуствено да увеличи броя на обектите в някои области. Този ефект води до т.нар. свръхразпръскване – вариации в броя на обектите, по-големи от предсказаното. Игнорирането му подценява несигурността при измерване на дипола.

Бьоме и екипът му използват отрицателно биномиално разпределение. Това е статистически модел за обработка на разпръснати данни. Разработен е и байесов статистически метод. Той комбинира данни с предварителни предположения. Методът оценява силата и посоката на дипола, отчитайки промените в чувствителността на проучванията.

Измерванията показват, че разпределението на радиогалактиките съдържа анизотропия. Тя е 3,7 пъти по-силна от предсказаното от стандартния космологичен модел. Тези резултати съвпадат с по-ранни инфрачервени наблюдения на квазари. Съответствието между независими данни предполага, че ефектът е реален.

„Ако нашата Слънчева система наистина се движи толкова бързо, трябва да подложим на съмнение някои от фундаменталните предположения за голямомащабната структура на Вселената“, казва космологът Доминик Дж. Шварц, съавтор на изследването.

Проучване от 2023 г. също открива дипол, около три пъти по-силен от очакваното. Друг анализ, комбиниращ данни от телескопа Planck с инфрачервени и радионаблюдения, показва несъответствие. Този модел предполага по-широко разминаване между различните методи за измерване на движението ни през Вселената.

Неотдавна НАСА и астрономи съобщиха за откриването на нов междузвезден обект 3I/ATLAS. Той преминава през Слънчевата система с изключително висока скорост – над 220 000 км/ч. Това е рекордно за междузвездни обекти и потвърждава динамичната природа на движението в Космоса. Кометата 3I/ATLAS ще премине най-близо до Земята около 19 декември 2025 г. Разстоянието ще бъде около 270 милиона километра. Това събитие се наблюдава от български и международни астрономи.

„Този резултат ясно противоречи на очакванията, базирани на стандартната космология, и ни принуждава да преосмислим досегашните си предположения“, казва Бьоме.

Данните му подкрепят идеята, че разминаването е реално и статистически значимо. Ако несъответствието остане след допълнителни проверки, космолозите ще трябва да вземат трудни решения. Или основната идея за еднородност на Вселената на големи мащаби е грешна. Или има неизвестен фактор, влияещ на разпределението на материята в Космоса. Това откритие може да наложи преразглеждане на стандартния космологичен модел. Той досега приема, че материята във Вселената е равномерно разпределена.