Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Universet er det samme overalt, hvor vi ser - endda mere end kosmologer forudsagde

Kanten af ​​det observerbare univers kortlagt på en himmelkugle. Kredit:Planck Collaboration

Lige meget hvilken retning du kigger i universet, udsigten er stort set den samme, hvis man kigger langt nok. Vores lokale kvarter er befolket med lyse tåger, stjernehobe og mørke skyer af gas og støv. Der er flere stjerner mod midten af ​​Mælkevejen, end der er i andre retninger. Men på tværs af millioner og milliarder af lysår, galakser klynger sig jævnt i alle retninger, og alt begynder at se ens ud. I astronomi, vi siger, at universet er homogent og isotropt. Sagt på en anden måde, universet er glat.

Dette betyder ikke, at universet er perfekt glat i store skalaer. Selv ved den fjerneste kant af det synlige univers, der er små udsving. Observation af den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) viser mindre variationer i temperatur forårsaget af områder med højere og lavere tæthed, der eksisterede i det tidlige univers. Det er præcis, hvad vi ville forvente. Faktisk, skalaen af ​​CMB-udsving giver os mulighed for at måle mørkt stof og mørk energi.

Fordelingen af ​​galakser er heller ikke helt jævn. De er grupperet i superklynger adskilt af tomrum med for det meste tomt rum. De små tæthedsudsving, der blev set i CMB, lagde kimen til, at galaksehobe kunne dannes. Ifølge LCDM-modellen for kosmologi, tidlige galakser blev trukket mod mere tætte områder. Da universet udvidede sig over milliarder af år, den nuværende struktur af dannede superklynger og hulrum. Da skalaen af ​​CMB-hobe gav anledning til galaksehobe, målinger af CMB giver os mulighed for at forudsige størrelsen af ​​superklynger. Med andre ord, niveauet af glathed i det tidlige univers giver en forudsigelse om glatheden af ​​galaksehobe, vi bør se.

Store undersøgelser af kosmos viser, at det er homogent. Kredit:2dF Galaxy Redshift Survey

Men en ny undersøgelse af galakser finder ud af, at vores forudsigelse ikke stemmer helt overens med det, vi observerer. Kilo-Degree Survey (eller KiDS) har kortlagt mere end 31 millioner galakser inden for 10 milliarder lysår. Undersøgelsen dækker omkring halvdelen af ​​universets alder og giver os disse galaksers positioner og deres statistiske 'klumphed'. Ved at bruge Kids-data, et hold har fundet ud af, at galakser er omkring 10 % mere homogene end forudsagt. Universet er glattere, end vi troede, og det er ikke klart hvorfor.

En del af Kids-kortet, viser variationer i kosmisk tæthed. Kredit:B.Giblin, K.Kuijken og KiDS-holdet

Selvom resultatet er klart, den er ikke særlig stærk efter strenge videnskabelige standarder. Der er en lille chance for, at galakser tilfældigvis tilfældigvis blev mere jævnt fordelt. Men dette resultat kunne også antyde en form for ny fysik eller fejl i vores nuværende kosmologiske model. Der har været et par hints som dette - nok til at astronomer begynder at se på alternativer.

Men for nu, den bedste mulighed er at blive ved med at indsamle data. Svaret er derude, og med omhyggelige observationer som disse, vi finder det til sidst.


Varme artikler