Na karti najstarije svjetlosti svemira već se dvadesetak godina pojavljuje neobičan obrazac bez jasnog objašnjenja. Neki od najvećih obrazaca u kozmičkom mikrovalnom pozadinskom zračenju djeluju poravnano. Pojedine analize upućuju na to da je smjer tog poravnanja blizu ekliptike, ravnine u kojoj Zemlja obilazi Sunce.
Ta je pojava dobila uvriježen, premda nespretan nadimak “os zla”. Ne označava stvarnu os koja prolazi svemirom, nego statističku anomaliju na karti neba. Planckovi podaci potvrdili su da pitanje nije nastalo zbog rada satelita ili obrade podataka, ali još nisu pokazali što ga uzrokuje.
Najstarija svjetlost svemira nosi tragove ranog svemira
Kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje, poznato pod kraticom CMB, svjetlost je oslobođena kada je svemir bio star oko 380.000 godina. Njegova je temperatura gotovo jednaka u svim smjerovima, ali sitne razlike u toj temperaturi čuvaju zapis o raspodjeli tvari u ranom svemiru.
Astronomi kartu CMB-a razlažu na velike i male uzorke. Među najvećima su kvadrupol i oktupol, široke temperaturne strukture koje ne predstavljaju galaksije ni pojedinačne objekte. U statistički slučajnoj karti ne očekuje se tako izraženo poravnanje njihovih smjerova, no u podacima ono izgleda neuobičajeno.
Neobično poravnanje kvadrupola i oktupola 2005. opisao je rad u časopisu Physical Review Letters. Kasnije je posebnu pozornost privukla činjenica da se smjer poravnanja nalazi blizu ekliptike. Budući da je ekliptika određena našim Sunčevim sustavom, prvo treba provjeriti nije li riječ o lokalnom utjecaju na mjerenje.
Zašto je blizina ekliptike važna
Standardni opis svemira polazi od toga da na najvećim razmjerima nema povlaštenog smjera. Zato bi potvrđeno poravnanje najvećih obrazaca CMB-a bilo teško pomiriti s očekivanjem da je svemir, gledan dovoljno široko, jednak u svim smjerovima. Isto se pitanje provjerava i drugim podacima, primjerice kartama galaksija koje su otvorile raspravu o tome je li svemir na najvećim razmjerima doista ujednačen.
Međutim, podudaranje s ekliptikom ne znači da Sunčev sustav oblikuje svemirsku pozadinu. Može biti riječ o iznimno rijetkoj slučajnosti, slabom signalu iz našeg neposrednog okruženja ili teškoći pri odvajanju CMB-a od zračenja Mliječne staze i drugih izvora u prvom planu.
Planckova polarizacija nije riješila pitanje
Satelit Planck izradio je najprecizniju kartu CMB-a dosad. U temperaturnim podacima potvrdio je nekoliko neobičnih značajki na velikim kutnim skalama, među njima i obrasce koji su potaknuli raspravu o poravnanju.
Ključna provjera bila je polarizacija CMB-a, neovisna vrsta informacije sadržana u istoj drevnoj svjetlosti. Da su se iste anomalije jasno pojavile i ondje, argument za stvarni kozmički signal bio bi jači. Planckova analiza polarizacije nije pronašla značajnu potvrdu, iako nije u potpunosti isključila nepoznati fizikalni učinak.
CMB pritom ostaje jedan od temelja moderne kozmologije. Iz njegovih se podataka procjenjuju svojstva ranog svemira, a zatim uspoređuju s današnjim mjerenjima širenja, što je važno i za razumijevanje Hubbleove napetosti.
Sljedeća mjerenja morat će provjeriti isti obrazac
Za pouzdaniji odgovor važna će biti neovisna mjerenja polarizacije, koja bi mogla provjeriti pojavljuje li se sličan obrazac i izvan temperaturnih karata. Mikrovalna opažanja već imaju važnu ulogu u kozmologiji; South Pole Telescope, primjerice, koristi CMB za proučavanje vrućeg plina u galaktičkim skupovima.
Za sada “os zla” ostaje naziv za neobičan uzorak na temperaturnoj karti CMB-a, a ne za otkrivenu strukturu svemira. Tek ponavljanje istog signala u neovisnim mjerenjima može pokazati skriva li se iza njega statistička slučajnost, lokalni utjecaj ili nešto što standardna kozmologija još ne objašnjava.