Новое исследование заставляет задуматься, так ли одинакова Вселенная во всех направлениях, как принято считать?
Неравная Вселенная: Сомнительный принцип
Сфера наблюдаемой Вселенной с Местным сверхскоплением галактик (Сверхскоплением Девы) в центре

Космологический принцип — один из базовых в современной астрофизике, да и, пожалуй, в науке вообще. Он постулирует, что в один и тот же момент времени наблюдатель в любой части Вселенной, независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной одну и ту же картину (на больших масштабах, конечно). Трактуемый шире, космологический принцип говорит об изотропии, однородности мироздания: одно направление ничем не отличается от другого, среди них нет каких-то особенных, законы физики и константы для всех одинаковы.

Космологический принцип подтверждается множеством наблюдений, да и звучит совершенно логично и непротиворечиво, что тоже желательно для «хорошей теории». Однако в последние годы возникает все больше подозрений о том, что он ошибочен. Возникают они как результат точных наблюдений за сверхновыми Iа типа. Взрывы таких сверхновых происходят в ходе гибели белого карлика в тесной двойной системе: перетягивая вещество от соседа, он рано или поздно переходит за опасный предел — и гибнет во вспышке. Величина этого предела установлена довольно точно и одинакова для всех таких сверхновых, а значит, и светимость сверхновых типа Iа одинакова, и видимая их яркость зависит только от расстояния до них. Этот факт позволяет астрономам использовать такие объекты в качестве «стандартных свеч» для измерения расстояний во Вселенной, а величина их красного смещения — устанавливать ускорение. Когда-то именно такие наблюдения позволили показать, что расширение Вселенной ускоряется со временем.

Если следовать космологическому принципу, и расширение, и его ускорение должны быть одинаковы во всех направлениях. Однако сверхточные наблюдения сверхновых типа Ia снова приносят сюрпризы: многие из них показали, что в одних направлениях ускорение происходит быстрее, чем в других. Первым желанием, разумеется, было бы списать эти выводы на какие-то ошибки или статистическую недостоверность результатов. В самом деле, может быть, при использовании достаточно объемного набора данных и тщательно выверенной его обработке эти сомнения развеются, как мираж?

Проверить это решили китайские исследователи Жун-Гэнь Цай (Rong-Gen Cai) и Чжун-Лян Туо (Zhong-Liang Tuo), которые провели новый аккуратный анализ данных недавних наблюдений за 557-ю сверхновыми. Увы, чуда не произошло: вычисления показали, что расширение Вселенной действительно неравномерно и достигает максимального значения в направлении созвездия Лисичка. Неужели космологический принцип придется смещать с пьедестала?

Сказать, чем это закончится, трудно. С одной стороны, выводы сделаны китайскими учеными лишь на основании наблюдений сверхновых типа Ia — возможно, они связаны с каким-то неизвестным нам свойством самих этих объектов, или локальными особенностями космического пространства? С другой, неоднородность Вселенной была замечена и на снимках реликтового излучения — и хотя впоследствии она была объявлена результатом ошибки обработки данных («Ложный пробел»), осадочек, как говорится, остался.

По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog