kozmos.hr
Znanost

Brojanje galaksija u svrhu rješavanja kozmološke zagonetke

objavljeno

Teoriju relativnosti razvio je Albert Einstein ranih 1900-ih. Ona ima dvije komponente, specijalnu relativnost i opću relativnost.

Princip prosječnosti

Specijalna teorija relativnosti temelji se na ključnim konceptima konstantne brzine svjetlosti, a fizički događaji moraju izgledati isto svim promatračima. Predstavlja poseban slučaj Einsteinove teorije relativnosti u kojem se efekti ubrzanja i gravitacije mogu ignorirati.

Opća teorija relativnosti je ideja da su prostor i vrijeme dva aspekta prostor-vremena, a ono što percipiramo kao gravitaciju je iskrivljenje prostor-vremena.

Znanstvenici koji proučavaju kozmos imaju omiljenu filozofiju poznatu kao “princip prosječnosti”, koji, u biti, sugerira da zapravo nema ničeg posebnog na Zemlji, Suncu ili galaksiji Mliječni put u usporedbi s ostatkom svemira.

Sada, novo istraživanje sa Sveučilišta Colorado u Boulderu (CU Boulder) dodaje još jedan dokaz u prilog prosječnosti: galaksije u prosjeku miruju u odnosu na rani svemir. Jeremy Darling, profesor astrofizike na CU Boulderu, objavio je ovo novo kozmološko otkriće 26. svibnja 2022. u časopisu Astrophysical Journal Letters.

Prije otprilike 35 godina, istraživači su otkrili kozmičku mikrovalnu pozadinu, koja je elektromagnetsko zračenje zaostalo od stvaranja svemira tijekom Velikog praska. Kozmička mikrovalna pozadina je toplija u smjeru našeg gibanja i hladnija od smjera našeg kretanja.

Iz ovog sjaja ranog svemira znanstvenici mogu zaključiti da se Sunce – i Zemlja koja kruži oko njega – kreću u određenom smjeru, određenom brzinom. Istraživači otkrivaju da je naša pretpostavljena brzina djelić postotka brzine svjetlosti – mala, ali ne nula.

Prebrojavanje galaksija

Znanstvenici mogu samostalno testirati ovaj zaključak prebrojavanjem galaksija koje su vidljive sa Zemlje ili zbrajanjem njihove svjetline. Oni to mogu učiniti uglavnom zahvaljujući teoriji specijalne relativnosti Alberta Einsteina iz 1905. godine, koja objašnjava kako brzina utječe na vrijeme i prostor.

U ovoj situaciji, osoba na Zemlji koja gleda u svemir u jednom smjeru – u istom smjeru u kojem se kreću Sunce i Zemlja – trebala bi vidjeti galaksije koje su svjetlije, plavije i koncentriranije. Slično, gledajući u drugom smjeru, osoba bi trebala vidjeti galaksije koje su tamnije, crvenije i udaljenije.

No, kada su istraživači posljednjih godina pokušali prebrojati galaksije – proces koji je teško točno izvesti – došli su do brojeva koji sugeriraju da se Sunce kreće mnogo brže nego što se mislilo, što je u suprotnosti sa standardnom kozmologijom.

Darlinga je zaintrigirala i zbunila ova kozmološka zagonetka, pa ju je odlučio sam istražiti. Kako bi riješio misterij brzine i poboljšao točnost broja glasova, koristio je dva nedavno objavljena istraživanja.

to su bila Very Large Array Sky Survey (VLASS) u Novom Meksiku i Rapid Australian Square Kilometer Array Pathfinder Continuum Survey (RACS) u Australiji.

Svijetli i tamni smjer

Zajedno, ova su istraživanja omogućila Darlingu da proučava cijelo nebo spajajući poglede sa sjeverne i južne hemisfere. Ono što je važno, nova istraživanja koristila su i radio valove, što je olakšalo pregled kroz prašinu Mliječne staze, čime je poboljšan pogled na svemir.

Kada je Darling analizirao istraživanja, otkrio je da se broj galaksija i njihov sjaj savršeno slažu s brzinama koje su istraživači prethodno zaključili iz kozmičke mikrovalne pozadine.

“Pronalazimo svijetli smjer i tamni smjer – nalazimo smjer u kojem ima više galaksija i smjer u kojem je manje galaksija”, rekao je. “Velika je razlika u tome što je u skladu s ranim svemirom iz kozmičke mikrovalne pozadine i ima pravu brzinu. Naša kozmologija je sasvim u redu.”

Budući da se Darlingovi nalazi razlikuju od prošlih rezultata, njegov će rad vjerojatno potaknuti razne naknadne studije koje će potvrditi ili osporiti njegove rezultate.

No, osim što guraju polje kozmologije naprijed, nalazi su dobar primjer Einsteinove specijalne teorije relativnosti u stvarnom svijetu – i oni pokazuju kako istraživači još uvijek provode teoriju u praksi, više od 100 godina nakon što ju je slavni fizičar prvi put predložio. .

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr

Izvori:

“Svemir je svjetliji u smjeru našeg kretanja: broj galaksija i tokovi su u skladu s CMB dipolom”  Jeremy Darling, 26. svibnja 2022., Astrophysical Journal Letters.

UNIVERSITY OF COLORADO AT BOULDER (5. lipnja 2022.); “Counting Galaxies To Solve a Cosmological Puzzle: Putting the Theory of Special Relativity Into Practice”

Pratite Kozmos na Google Vijestima.

CroCube