Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Л. Краусс
«Страх физики». Глава из книги


Т. Пичугина
Как увидеть тень черной дыры


Интервью с В. Сурдиным
Полет на Луну — это командировка на неделю


А. Акопян
Как ищут тёмную материю


И. Акулич
Идеальный почтовый индекс


А. Бердников
Интерференция в домашних условиях. Плёнки и антиплёнки


Интервью с Л. Марголисом
Леонид Марголис: «Мне всегда было интересно, как клетки разговаривают друг с другом»


А. Иванов
Сибирь и Северная Америка были единым целым более миллиарда лет назад


П. Амнуэль
Одиночество во Вселенной


Р. Фишман
Детективы каменного века







Главная / Новости науки версия для печати

Астрофизики в недоумении: у Вселенной, похоже, есть выделенная ось


Низкочастотные флуктуации микроволнового фона выстроены вдоль загадочной оси Вселенной (изображение с сайта prl.aps.org)
Низкочастотные флуктуации микроволнового фона выстроены вдоль загадочной оси Вселенной (изображение с сайта prl.aps.org)

Новый подробный анализ космического микроволнового излучения усилил подозрение, что в нашей Вселенной есть некоторая выделенная ось. Если это открытие подтвердится, то оно поставит крест на предположении об изотропности Вселенной.

Современная космологическая модель, т. е. картина эволюции Вселенной в целом, базируется на небольшом числе постулатов, подкрепленных, разумеется, огромным массивом наблюдательных и экспериментальных данных. Среди них — предположения о том, что свойства Вселенной не зависят от того, в каком направлении мы смотрим. В физике это называется предположением об изотропности Вселенной. (Популярное введение в космологию см. на сайте Космология.)

Наиболее серьезно эту гипотезу можно проверить с помощью реликтового микроволнового излучения. Космическое фоновое (или реликтовое) микроволновое излучение — газ фотонов с температурой примерно 2,7 К — пронизывает всю Вселенную и несет в себе «отпечаток» ее структуры в младенчестве. Мощность (и температура) излучения, пришедшего с разных сторон Вселенной, поразительно одинакова: различия составляют лишь тысячные доли процента!

Данные, полученные на старых спутниках, не давали повода сомневаться в адекватности предположения об изотропии Вселенной. Однако когда в 2003 году были опубликованы детальные карты фонового микроволнового излучения, полученные спутником нового поколения WMAP, многие исследователи усмотрели в них проявление самых необычных свойств нашей Вселенной. (Подробности про эксперимент WMAP и его последствия для астрофизики читайте в статьях Что измерил WMAP?)

Пожалуй, наиболее захватывающим было предположение о том, что наша Вселенная имеет сложную топологию: например, геометрию футбольного мяча или даже дудки. Однако данные в пользу этой гипотезы пока слишком слабы. Другим, более серьезным эффектом явились намеки на существование во Вселенной некоторой выделенной оси, вокруг которой предпочитают выстраиваться флуктуации микроволнового излучения. Подозрения в том, что это не вписывается в стандартную картину, звучали неоднократно на протяжении последних двух лет. Стало ясно, что для получения однозначного ответа необходимо провести тщательный анализ всех известных погрешностей, неоднозначностей, случайных шумов.

Результаты такого анализа были опубликованы на днях в статье британских ученых K. Lane, J. Magueijo, Physical Review Letters, 95, 071301 (11 August 2005) (статья доступна также как astro-ph/0502237). Они исследовали различные версии карт фонового излучения, полученных WMAP (различие заключалось в методах обработки «сырых» данных и очистки от шумов), а также использовали различные методики разложения карт на сферические гармоники — функции, показывающие силу угловых флуктуаций различного периода.

После такого детального исследования выяснилось, что подтверждается лишь часть первоначальных подозрений, но зато как подтверждается! Было найдено, что сферические гармоники, отвечающие количеству колебаний 2, 3, 4 и 5, которые должны быть совершенно нескоррелированы, на самом деле выстроены вдоль одного направления. Более того, некоторые гармоники имели очень сильную корреляцию в фазе. При абсолютно случайном моделировании только в одном случае из 20 тысяч попыток получалось нечто похожее! Поэтому возникает ощущение, что во Вселенной действительно есть некоторая особенная ось, вокруг которой разворачиваются низкочастотные колебания.

Для большей надежности ученые применили ту же самую обработку к 110 «смоделированным» картам. Эти карты генерировались компьютером в предположении, что Вселенная изотропна, однако учитывали все погрешности эксперимента и прочие шумы. Вывод однозначен: ни в одном из 110 случаев не было и намека на столь сильно выделенное направление!

Этот результат, несомненно, является тревожным звоночком для общепринятой космологической теории. Нельзя сказать, что теоретическая физика совсем уж в растерянности — сейчас уже разработаны модели устройства Вселенной с самыми разнообразными экзотическими свойствами. Однако если выделенная ось Вселенной подтвердится будущими экспериментами (например, спутником Planck, который должен быть запущен в 2007 году), учебники, безусловно, придется переписывать.

Игорь Иванов


Комментарии (5)



Последние новости: ФизикаАстрономияИгорь Иванов

28.07
CMS не видит других примеров «неправильных» распадов хиггсовского бозона
27.07
Вышли материалы конференции LHCSki 2016
27.07
Рекордные по чувствительности эксперименты LUX и PandaX пока не поймали частицы темной материи
26.07
Физики обсуждают двухфотонный пик в контексте будущего линейного коллайдера
22.07
Предложен новый эксперимент для Большого адронного коллайдера
27.06
Коллайдер достиг проектной светимости
23.06
Поиск двухфотонного пика в новых данных ведется слепым анализом
20.06
LIGO поймала новые всплески гравитационных волн
15.06
Вышли статьи ATLAS и CMS о двухфотонном пике при 750 ГэВ
14.06
Коллайдер штампует рекорды

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия