Jos katsot avaruuden ympärille, huomaat paljon asioita - planeetalla, tähdellä, kuulla, jopa itse galaksilla - on yksi yhteinen asia: ne pyörivät. Joten onko maailmankaikkeus myös pyörivä?
Tämä mysteeri on se, jota kosmologit ovat tutkineet vilpittömästi, koska se voi kertoa meille maailmankaikkeuden perustavasta luonteesta.
"Se on hyvin abstrakti kysymys, kuten suurin osa kosmologiasta, mutta ne, jotka kosmologiaa opiskelevat, ajattelevat, että se on tapa tutkia perustavanlaatuista fysiikkaa", sanoi Tess Jaffe, Marylandin yliopiston astrofysiikka ja NASA: n Goddard Space -apulaistutkija. Lentokeskus. "On tiettyjä asioita, joita emme voi testata laboratoriossa maapallolla, joten käytämme maailmankaikkeutta ja maailmankaikkeuden geometriaa, mikä voisi kertoa meille jotain perustavanlaatuisesta fysiikasta."
Tutkijat, ajatellessaan maailmankaikkeuden perustavaa laatua, aloittivat olettaen, että maailmankaikkeus ei pyöri ja että se on isotrooppinen, eli se näyttää samalta kaikkiin suuntiin. Tämä oletus on yhdenmukainen Einsteinin yhtälöiden kanssa, mutta he eivät sitä vaadi. Tämän ajattelun perusteella tutkijat rakensivat maailmankaikkeutta kuvaavan kosmologisen mallin.
"Tämä on todella koodattu tapaan, jolla suoritamme laskelmamme, tapaan analysoida tietojamme, tapaan, jolla teemme paljon asioita", Daniela Saadeh, Nottinghamin yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksen tutkija. Yhdistyneessä kuningaskunnassa, kertoi Live Science. "Mutta sinun on testattava se. Et voi vain toivoa parasta."
Saadakseen selville, olivatko nämä universumin ja sen fysikaalisen fysiikan oletukset oikeita, tutkijat keräsivät havaintoja malliensa testaamiseksi. Erityisesti he käyttivät kosmisen mikroaaltotaustan tai CMB: n valoa lyhytaikaisesti. Tämä valo on vanhin, mitä voimme tarkkailla - joka säteilytettiin vain 380 000 vuotta suuren räjähdyksen jälkeen - ja se on informaation aarrearkku maailmankaikkeutta tutkiville kosmologeille.
CMB näyttää melkein identtiseltä joka suuntaan, mutta sen lämpötilassa on pieniä variaatioita, vain tuhannesosa astetta, joihin universumin historia, sisältö ja geometria ovat vaikuttaneet. Tutkiessaan näitä eroja, tutkijat näkevät, onko maailmankaikkeus vääntynyt millään tavalla, mikä viittaa kiertoon tai laajentumiseen, jota on lisätty yhteen suuntaan enemmän kuin toiseen. Valon polarisaation - lähinnä sen suunnan - mittaukset voivat tarjota samalla tavalla tietoa maailmankaikkeuden geometriasta.
Tutkijat havaitsivat, että CMB-valo ei osoita, että maailmankaikkeus pyörii. Lisäksi todennäköisyys, että maailmankaikkeus on isotrooppinen, on 120 000 - 1, mikä tarkoittaa, että se näyttää samalta riippumatta siitä, mihin suuntaan katsot, vuoden 2016 tutkimuksen mukaan Physical Review Letters -lehdessä, jota johtavat Saadeh ja Imperial Collegen astrofysiikan tutkija Stephen Feeney. Lontoo. Toisessa tutkimuksessa todettiin 95%: n todennäköisyys, että maailmankaikkeus on homogeeninen - tarkoittaen, että se on sama kaikkialla suuressa mittakaavassa.
Kaikki nämä tutkimukset viittaavat siihen, että maailmankaikkeus on suurelta osin yhtenäinen eikä pyöri. Tämä johtopäätös on sellainen, joka ei todennäköisesti muutu. Jatkossa CMB: n polarisaation mittaukset voivat parantaa seuraavien vuosikymmenien aikana, mutta uudet tiedot eivät todennäköisesti kyseenalaista aiempia havaintoja.
"Olemme luonnehtineet signaalin, joka on olemassa, aina pohjimmiltaan siihen, missä sillä ei ole meille lisätietoja", Jaffe kertoi Live Sciencelle. "En usko, että sillä olisi suurta vaikutusta kiertoon, juuri siksi, että kierto on signaali, jonka voimme odottaa näkevän erittäin suurilla mittakaavoilla, ja se on jo enemmän tai vähemmän suljettu pois jo olemassa olevien tietojen perusteella omistaa."
Vaikka tulos siitä, että maailmankaikkeus ei pyöri, on varmasti helpotusta kosmologeille, jotka olivat perustaneet mallinsa tähän oletukseen, se antaa meille myös mielenkiintoisen näkökulman paikastamme maailmankaikkeudessa.
"Aloitimme todella ihmisinä siitä ajatuksesta, että olimme maailmankaikkeuden keskus", Saadeh sanoi. "Minusta on todella kiehtovaa, kuinka pienet ja merkityksettömät olemme."
