"Jedním z pilířů kosmologie, které ovlivňují studium historie a budoucnosti celého vesmíru, je to, že vesmír je izotropní, tedy stejný ve všech směrech," vysvětluje v článku americké vesmírné agentury NASA vedoucí nové studie Konstantinos Migkas. S tím, jak se rozpíná vesmír, se rovnoměrně rozmisťují i galaxie. Právě díky jejich pozorování vědci z NASA a Evropské vesmírné agentury (ESA) přišli s překvapivými výsledky.
"Naše práce ukazuje, že v tomto pilíři mohou být praskliny," upozorňuje Migkas z německé Bonnské univerzity.
#News: One of the fundamental ideas of #cosmology is that everything looks the same in all directions if you look over large enough distances. A new study using data from #NASA's Chandra and @ESA's XMM-Newton is challenging that basic notion: https://t.co/rYjJoT5utp pic.twitter.com/WqQqMnBazl
— Chandra Observatory (@chandraxray) April 8, 2020
Pro lepší pochopení vědci popisují rozpínání vesmíru jako těsto s rozinkami, ze kterého bude po upečení rozinková buchta. Když se těsto pořádně promíchá, tak při pečení nabude a v jeho novém objemu se jinak rozmístí a od sebe vzdálí i rozinky. Stejně podle nich funguje i rozšiřování vesmíru, jen rozinky v tomto případě představují galaxie a shluky galaxií.
Nová studie navrhuje, že pro tuto teorii je ale důležitý jeden faktor. "Kdyby droždí v těstě nebylo dobře rozmícháno, tak by to způsobilo, že se buchta bude zvětšovat na jedné straně víc než na jiné," dodává spoluautor výzkumu Thomas Reiprich.
Rozpínání vesmíru vědci zkoumali na chování téměř 850 shluků galaxií a na rentgenovém záření, které vyzařují. Když odečetli jiné faktory, jež by na něj mohly mít vliv, získali hodnoty, které podle nich ukazují, jak se vesmír rozrůstá.
"Pokud by hypotéza o izotropii byla správná, tak by vlastnosti shluků galaxií byly všude na obloze stejné. Ale my jsme zaznamenali významné rozdíly," popsal pro server Phys.org Migkas.
"Viděli jsme shluky se stejnými vlastnostmi a podobnými teplotami, které ale zářily méně na jedné straně oblohy, zatímco v jiném směru byly zářivější," doplňuje Reiprich. "Rozdíl byl velmi výrazný, kolem třiceti procent. Tyto rozdíly nejsou náhodné, ale jasně ukazují, že závisí na směru, ve kterém jsme oblohu pozorovali."
Změna v uvažování o vesmíru
Vědci přišli se dvěma teoriemi. Podle první z nich se vesmír rozšiřuje rovnoměrně a nesrovnalosti mezi různými galaxiemi způsobuje gravitace jiných vesmírných těles, například dalších galaxií. Tato teorie je ale prý méně pravděpodobná, protože rozpínání vesmíru působí větší silou než gravitace mez objekty.
Druhé vysvětlení zní, že vesmír se skutečně nerozšiřuje rovnoměrně. Pokud by tato teorie platila, znamenalo by to, že i takzvaná temná energie, koncept vysvětlující, proč se rozšiřování vesmíru zrychluje, nepůsobí rovnoměrně do všech směrů.
NASA uvádí, že ať už se potvrdí jakákoliv z těchto teorií, změní způsob uvažování o vesmíru. "Bylo by výjimečné, kdybychom objevili, že temná energie má různou sílu v různých částech vesmíru. Přesto musíme vyloučit i jiná vysvětlení, abychom získali přesvědčivý důkaz," mírní počáteční nadšení Reiprich.
"Pokud vesmír skutečně není izotropní, i kdyby jen v několika posledních miliardách let, tak by to znamenalo obří změnu paradigmatu, protože při analýze každého objektu bychom museli vzít v potaz, jakým směrem se posouvá," vysvětluje Migkas.
Předchozí studie s podobným výsledkem
O expanzi vesmíru se v minulosti zajímaly i jiné vědecké týmy. Některé jejich výsledky ukázaly na možnost nerovnoměrného rozpínání, většinou ale bez většího úspěchu a přesvědčivých důkazů. Nová studie může být výjimkou.
"Jde o velmi fascinující výsledek," řekl serveru The Independent Norbert Schartel z Newtonovy observatoře, která se na nové studii také podílela. "Předchozí výzkumy navrhovaly, že současný vesmír se nemusí ve všech směrech rozvíjet stejně, ale tenhle výsledek má daleko větší význam a také odhaluje velký potenciál pro budoucí zkoumání."
