Měření rychlosti sluneční soustavy ve vesmíru
Měření rychlosti sluneční soustavy při jejím pohybu vesmírem se na první pohled zdá jednoduché, ale ve skutečnosti představuje jednu z největších výzev pro naše kosmologické chápání. Když naše sluneční soustava putuje prostorem, vytváří tento pohyb jemnou asymetrii, která se projevuje tím, že vzdálenější hvězdné systémy se zdají být blíže k našemu směru pohybu než ty, které jsou za námi.
Efekt této asymetrie je velmi slabý a vyžaduje citlivá měření k jeho detekci. Lukas Böhme, astrofyzik z Bielefeldské univerzity, vedl tým, který analyzoval rádiové galaxie, vzdálené objekty vydávající mimořádně silné rádiové vlny. Na rozdíl od optických teleskopů, které mohou být zablokovány mezihvězdným prachem a plynem, rádiové teleskopy dokážou tyto emise vašeho dlouhého vlnění detekovat bez ohledu na překážky, což astronomům umožňuje pozorovat galaxie, které jsou pro konvenční přístroje neviditelné.
Výzkumníci zkombinovali data ze tří rádiových teleskopických sítí, včetně evropského LOFAR (Low Frequency Array), a dvou dalších observatorií. Díky této výjimečné datové sadě byli schopni s mimořádnou přesností spočítat rádiové galaxie na obloze. Vyvinuli také novou statistickou metodu, která zohledňuje skutečnost, že mnohé rádiové galaxie se skládají z několika komponent, což vedlo k větším, ale realističtějším měřicím nejistotám. I přes konzervativní odhady chyb byly výsledky překvapující. Analýza odhalila anisotropii, což je nevyrovnané rozložení rádiových galaxií, které překročilo statistickou významnost pěti sigma. Vědecky řečeno, to představuje ohromující důkaz pro skutečný efekt, nikoli měřicí šum.
Měřená asymetrie se ukázala být 3,7krát silnější než předpovědi standardního kosmologického modelu, který popisuje evoluci vesmíru od velkého třesku a předpokládá relativně rovnoměrné rozložení hmoty. Tento dramatický nesoulad vede k dvěma nepříjemným možnostem. Naše sluneční soustava se buď pohybuje vesmírem mnohem rychleji, než dovolují současné modely, což by vyžadovalo zásadní revizi našeho chápání struktury prostoru, nebo je rozložení rádiových galaxií ve vesmíru značně méně uniformní, než astronomové doposud předpokládali. Obě scénáře představují výzvu pro zavedenou kosmologii.
„Pokud se naše sluneční soustava skutečně pohybuje tak rychle, musíme zpochybnit základní předpoklady o velkorozměrové struktuře vesmíru,“ říká profesor Dominik Schwarz z Bielefeldské univerzity, spoluautor studie.
Tyto poznatky odpovídají dřívějším pozorováním, při kterých byly použity jiné metody. Předchozí studie zaměřené na kvazary, jasná jádra vzdálených galaxií poháněná superhmotnými černými dírami, ukázaly stejný odchylkový efekt v infračervených datech. Tato nezávislá potvrzení naznačují, že fenomén není měřicí chybou, ale skutečným rysovým vesmíru. Výzkum ukazuje, jak mohou vylepšené observační techniky zásadně změnit naše chápání fungování vesmíru a připomíná nám, kolik toho stále nevíme o našem místě v kosmu.
