Вселенная оказалась неоднородной

Международная группа астрономов во главе с учеными из Университета Нового Южного Уэльса измерила постоянную тонкой структуры на расстоянии в 13 миллиардов световых лет четыре раза. Оказалось, что результаты немного отличаются друг от друга. Это значит, что Вселенная не изотропна. О своих результатах исследователи рассказали в статье журнала Science Advances.

Постоянная тонкой структуры характеризует силу электромагнетизма — одного из четырех основных типов взаимодействия, без которых невозможно было бы существование Вселенной в том виде, в каком мы видим ее сегодня. Эта постоянная представляет собой комбинацию фундаментальных констант — заряда электрона, постоянной Планка, скорости света и электрической постоянной. Все эти величины должны быть неизменны, а значит, казалось бы, должна оставаться неизменной и постоянная тонкой структуры. Однако, как выяснилось, это не так.

Когда астрономы впервые столкнулись с признаками нарушения постоянства этой величины, они сначала подумали, что это обуславливается ошибкой приборов или расчетов, или какой-либо другой ошибкой, которая привела к необычным показаниям. Поэтому, чтобы решить этот вопрос, исследователи решили провести наблюдение отдаленных квазаров — объектов, которые находятся в центрах галактик и представляю собой сверхмассивные черные дыры, поглощающие огромную массу вещества и испускающие при этом излучение очень высокой интенсивности.

В новой работе астрономы анализировали квазар J1120+0641, свет от которого идет до Земли 13 миллиардов лет. Ученые провели четыре измерения постоянной тонкой структуры вдоль одной линии наблюдения. По отдельности эти результаты не дали никакой убедительной информации относительно изменения постоянной. Однако при использовании для анализа большого количества наблюдений далеких квазаров, сделанных другими учеными, астрономы обнаружили очевидные различия в полученных значениях.

Таким образом, согласно новым данным, законы физики во Вселенной не изотропны — основные постоянные могут меняться в зависимости от направления движения объекта. Согласно авторам, Вселенная в некотором смысле имеет дипольную структуру. Но несмотря на довольно убедительные доказательства изменения постоянной тонкой структуры, астрономы планируют провести более строгую проверку этой гипотезы. Ее подтверждение поможет объяснить, почему наша Вселенная такая, какая она есть, и почему в ней вообще может существовать жизнь.

Понравился наш материал? Подписывайся на «Популярный университет» в социальных сетях: ВКонтакте, Facebook, Twitter, Telegram.