Wszechświat może się obracać

Wszechświat może się obracać – sugerują astronomowie. Według nich, następuje to bardzo powoli, raz na 500 miliardów lat. Odkrycie to może pomóc rozwiązać jedną z największych zagadek astronomii.

Wszechświat się rozszerza we wszystkich kierunkach równomiernie, bez oznak rotacji, tak przynajmniej wskazują najpopularniejsze modele kosmologiczne. Jak szybko to się dzieje? To jest kwestia sporna, bo modele nie wyjaśniają rozbieżności między dwoma różnymi sposobami mierzenia rozszerzania się Wszechświata, co jest określane mianem napięcia Hubble’a. Ale rozbieżności znikają, jeśli w modelach uwzględni się niewielką rotację – wykazali na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” (DOI: 10.1093/mnras/staf446) astronomowie z USA i Węgier.

Ekspansja Wszechświata

Koncepcja rozszerzania się Wszechświata równomiernie we wszystkich kierunkach pasuje do większości obserwacji astronomów. Nie wyjaśnia jednak napięcia Hubble’a, czyli różnicy w pomiarach ekspansji Wszechświata. Astronomowie używają dwóch metod pomiaru i obie zwracają diametralnie różne wartości.

Jedna metoda polega na badaniu odległych supernowych. W ten sposób badacze mogą zmierzyć odległości do galaktyk, gdzie taka eksplozja miała miejsce i podać tempo ekspansji Wszechświata w ciągu ostatnich kilku miliardów lat. Druga metoda wykorzystuje promieniowanie reliktowe pozostało po Wielkim Wybuchu, czyli mikrofalowe promieniowanie tła i podaje tempo ekspansji bardzo wczesnego kosmosu, około 13 miliardów lat temu. Każda metoda podaje inną wartość.

Pomiary za pomocą pierwszej metody, czyli mierzenia, jak szybko obiekty oddalają się od siebie w lokalnym Wszechświecie skupiając się na supernowych, wskazują na tempo ekspansji na poziomie 73 kilometrów na sekundę na megaparsek, przy czym 1 megaparsek to 3,26 miliona lat świetlnych. Druga metoda wskazuje na wartość 67,4 kilometrów na sekundę na megaparsek.

Rotacja

W swoich badaniach uczeni opracowali matematyczny model Wszechświata. Najpierw budowali go zgodnie z obecnymi modelami kosmologicznymi. Następnie dodali niewielką rotację i okazało się, że ta mała zmiana zrobiła dużą różnicę.

– Ku naszemu wielkiemu zaskoczeniu odkryliśmy, że nasz model z rotacją rozwiązuje paradoks, nie zaprzeczając obecnym pomiarom astronomicznym. Co więcej, jest on zgodny z innymi modelami zakładającymi rotację. Być może wszystko naprawdę się obraca – przyznał István Szapudi z University of Hawaii at Manoa, współautor publikacji.

Według opracowanego modelu, Wszechświat może się obracać raz na 500 miliardów lat. Astronomie podkreślają, że tak wolnego ruchu nie da się łatwo wykryć, ale jest on wystarczający, aby wpłynąć na to, jak przestrzeń rozszerza się w czasie. Pomysł ten nie łamie żadnych znanych praw fizyki i może wyjaśniać, dlaczego pomiary ekspansji Wszechświata nie do końca się zgadzają.

– Parafrazując greckiego filozofa, Heraklita z Efezu, który zasłynął powiedzeniem „panta rhei”, czyli wszystko jest w ruchu, proponujemy „panta kykloutai” – wszystko się obraca – powiedział Szapudi.

Źródło: University of Hawaii at Manoa, IFLScience, fot. NASA/ CC0