Bielefeldi ülikooli uus uuring seab tõsise kahtluse alla senise standardse kosmoloogiamudeli. Esmapilgul lihtne küsimus – millise kiirusega ja mis suunas liigub meie Päikesesüsteem – osutub tegelikult määravaks, kui kontrollime universumi arengut kirjeldavaid teooriaid. Värske analüüs näitab, et meie süsteemi liikumiskiirus on üle kolme korra suurem, kui praegused mudelid ette näevad.
„Meie analüüs osutab, et Päikesesüsteem liigub enam kui kolm korda kiiremini, kui standardne kosmoloogia lubaks eeldada,“ selgitab uuringu juhtivautor Lukas Böhme. Tema töörühma tulemused avaldati ajakirjas Physical Review Letters, tekitades kosmoloogide seas laialdast arutelu.
Sellist erinevust peetakse märkimisväärseks vastuoluks universumi põhistruktuuri puudutavate eeldustega. Teadlased on nüüd sunnitud kriitiliselt uuesti läbi vaatama, kuidas me mõistame aine jaotumist kosmoses ja milline roll on selles meie Päikesesüsteemil.
Uus pilk raadiogalaktikate jaotumisele
Päikesesüsteemi liikumise suuna ja kiiruse määramiseks analüüsis teadlaste rühm raadiogalaktikate jaotust üle kogu taeva. Need on väga kauged galaktikad, mis kiirgavad tugevaid raadiolaineid. Raadiolained suudavad läbida tolmu ja gaasi, mis varjavad nähtava valguse teleskoopide eest suure osa universumist.
Päikesesüsteemi liikumine tekitab kosmoses justkui vaevumärgatava „raadiolainete vastutuule“ efekti. Selle tulemusena näeme veidi rohkem galaktikaid selles suunas, kuhu Päikesesüsteem liigub. Muutus on äärmiselt väike, mistõttu on selle avastamiseks vaja erakordselt täpseid mõõtmisi ja väga suuri vaatluste andmekogumeid.
Uurijad kasutasid LOFARi teleskoopi – üht suurimat Euroopa raadioobservatooriumide võrku – ning kahe teise raadioteleskoobi andmeid. Lisaks töötasid nad välja uue statistilise meetodi, millega hinnata, kui paljud raadiogalaktikad koosnevad tegelikult mitmest eristatavast komponendist. See võimaldas saada täpsemaid tulemusi ning laiemaid, kuid usaldusväärsemaid määramatuse vahemikke.
Märkimisväärne kõrvalekalle ja võimalikud kosmoloogilised tagajärjed
Kombineerides kolme raadioteleskoobi andmed, leidsid teadlased üle viie sigma suuruse kõrvalekalde – seda peetakse statistikas väga tugeva ja usaldusväärse signaali piiriks. See tähendab, et raadiogalaktikate jaotuse anisotroopia ehk ebaühtlus on 3,7 korda tugevam, kui standardne universumimudel ette näeb.
„Kui meie Päikesesüsteem tõesti nii kiiresti liigub, peame üle vaatama oma põhilised eeldused universumi suuremõõtmelise struktuuri kohta,“ selgitab Bielefeldi ülikooli professor Dominik J. Schwarz. Tema sõnul võib osutuda, et raadiogalaktikate kogum ei ole sugugi nii ühtlane, kui seni arvati.
Uued tulemused sobituvad hästi varasemate uuringutega, kus kasutati kvazarite infrapunakiirguse andmeid. Need erakordselt heledad galaktikatuumad näitasid sama ebaharilikku efekti. Seetõttu on teadlased praktiliselt välistanud, et tegu võiks olla pelgalt mõõtmisveaga. Nüüd käsitletakse seda omadust kui reaalset ja universumile omast nähtust.
Uuring rõhutab, et uued vaatlusmeetodid võivad põhjalikult muuta meie arusaama kosmosest. Kuigi meie teadmised näivad ulatuslikud, meenutab universum taas, et temas peitub endiselt rohkelt seni lahendamata mõistatusi.
