Σύμπαν: Επιστήμονες υπολογίζουν τις πιθανότητες το σύμπαν να επεκτείνεται προς κάποια συγκεκριμένη κατεύθυνση

Κατά μέσο όρο, το σύμπαν μοιάζει ίδιο ανεξάρτητα από ποιο δρόμο το παρατηρείς. Ωστόσο, είναι πιθανό ο κόσμος να περιστρέφεται – ή να έχει κάποια περισσότερο περίπλοκη γεωμετρία – περιπτώσεις στις οποίες ο ρυθμός επέκτασης του σύμπαντος θα πρέπει να μεταβάλλεται με την κατεύθυνση.
Ομάδα ερευνητών διερεύνησε αυτές της μορφές ανισοτροπίας στους χάρτες της Κοσμικής Μικροκυματικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου (CMB). Με εξέταση όλου του εύρους των μοντέλων ανισοτροπίας, η ομάδα θέτει τους πιο στενούς – μέχρι στιγμής – περιορισμούς στην κοσμική επέκταση σε μια εγγενή εξάρτηση της επέκτασης του σύμπαντος από την κατεύθυνση.
Οι καλύτερες μετρήσεις μας της ισοτροπίας είναι αυτές της CMB, οι οποίες δείχνουν ότι το σύμπαν είναι σχεδόν ομοιόμορφο σε όλο τον ουρανό. Υπάρχουν μικρές διακυμάνσεις στην CMB (στο επίπεδο του ενός μέρους στα 10^5) που μπορούν να εξηγηθούν ως διαταραχές στην πυκνότητα του σύμπαντος. Ωστόσο, ορισμένες από τις διακυμάνσεις της CMB θα μπορούσαν να είναι αποτέλεσμα ανισοτρόπου διαστολής, που θα μπορούσε να αλλάξει το μήκος κύματος του φωτός σε εξάρτηση με την κατεύθυνση άφιξής του. Ένα ανισότροπο σύμπαν θα ήταν ασύμβατο με ορισμένα κοσμολογικά μοντέλα, όπως αυτό του κοσμικού πληθωρισμού.

Τέσσερα δυνητικά πρότυπα κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου για σύμπαντα στα οποία υπάρχει συγκεκριμένη κατεύθυνση επέκτασης

Προηγούμενες μελέτες έχουν περιοριστεί γενικά στα μοντέλα ανισοτροπίας που παρουσιάζονται ως περιστροφή (μια αποκαλούμενη ανισοτροπία διανυσματικού τύπου). Η Daniela Saadeh του University College London και οι συνεργάτες της έχουν υιοθετήσει μια πιο γενική προσέγγιση, η οποία περιλαμβάνει ανισοτροπικά μοντέλα που βασίζονται σε ένα πλήρες φάσμα γεωμετρικών τύπων (βαθμωτών, διανυσματικών και τανυστικών). Οι ερευνητές μετέβαλαν τις παραμέτρους αυτού του γενικού μοντέλου και το συνέκριναν με τα δεδομένα της CMB από τον δορυφόρο Planck, του οποίου οι μετρήσεις πόλωσης είναι υψηλής ευαισθησίας στα ανισοτροπικά μοντέλα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα ανισοτροπικά μοντέλα είναι ασύμφωνα με τις παρατηρήσεις. Σύμφωνα με τα νέα όρια των συγγραφέων, οι πιθανότητες το σύμπαν μας να είναι ανισότροπο είναι 1 από 121000.

Πηγή: American Physical Society  Egno.gr

Περισσότερα στην δημοσίευση: How Isotropic is the Universe? Physical Review Letters 117, 131302 – Published 21 September 2016