Солнечная система мчится в космосе гораздо быстрее, чем ожидалось

Фото из открытых источников

Измерение скорости Солнечной системы в космосе кажется простым, но это одно из самых сложных испытаний наших космологических представлений. По мере того, как наша Солнечная система движется по Вселенной, это движение создаёт тонкую асимметрию, «встречный ветер», при котором чуть более далёкие галактики кажутся нам по направлению нашего движения, чем позади. Этот эффект чрезвычайно слаб и для его обнаружения требуются высокоточные измерения.

Лукас Бёме, астрофизик из Билефельдского университета, возглавил группу, которая анализировала радиогалактики – удалённые объекты, излучающие особенно сильные радиоволны. В отличие от оптических телескопов, которые могут быть заблокированы пылью и газом, радиотелескопы регистрируют эти длинноволновые излучения независимо от препятствий, что позволяет астрономам наблюдать галактики, невидимые для обычных приборов.

Исследователи объединили данные трёх сетей радиотелескопов: LOFAR (низкочастотной антенной решетки), общеевропейского комплекса, и двух дополнительных обсерваторий. Этот беспрецедентный набор данных позволил им подсчитать количество радиогалактик по всему небу с исключительной точностью. Они также разработали новый статистический метод, учитывающий тот факт, что многие радиогалактики состоят из нескольких компонентов, что привело к более высокой, но более реалистичной погрешности измерений.

Несмотря на консервативные оценки погрешности, результаты оказались неожиданными. Анализ выявил анизотропию — неравномерное распределение радиогалактик, превышающее статистическую значимость в пять сигм. С научной точки зрения, это убедительное доказательство наличия настоящего эффекта, а не шума измерений.

Измеренная асимметрия оказалась в 3,7 раза сильнее, чем предсказывает стандартная космологическая модель, описывающая эволюцию Вселенной после Большого взрыва и предполагающая относительно равномерное распределение материи. Это резкое расхождение наводит на два неприятных предположения.

Либо наша Солнечная система действительно движется в пространстве гораздо быстрее, чем предполагают современные модели, что требует фундаментального пересмотра наших представлений о структуре пространства, либо распределение радиогалактик во Вселенной значительно менее равномерно, чем предполагали астрономы. Оба сценария бросают вызов устоявшейся космологии.

«Если наша Солнечная система действительно движется так быстро, нам необходимо подвергнуть сомнению фундаментальные предположения о крупномасштабной структуре Вселенной», — говорит профессор Доминик Шварц из Билефельдского университета, соавтор исследования.

Результаты согласуются с более ранними наблюдениями, проведенными с использованием других методов. Предыдущие исследования квазаров – ярких ядер далеких галактик, питаемых сверхмассивными черными дырами, – показали тот же аномальный эффект в инфракрасных данных. Это независимое подтверждение свидетельствует о том, что данное явление не является артефактом измерений, а представляет собой реальную особенность Вселенной. Исследование демонстрирует, как усовершенствованные методы наблюдений могут фундаментально изменить наше понимание устройства Вселенной, и напоминает нам, как много еще неизвестного остается о нашем месте в космосе.