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forma universo não é o que muitas vezes pensamos. Mas os meus colegas e eu publicámos um novo estudo que sugere que pode ser assimétrico ou distorcido, o que significa que não é o mesmo em todas as direções.
Deveríamos nos preocupar com isso? Bem, o “modelo cosmológico padrão” de hoje – descreve toda a dinâmica e estrutura universo – Baseia-se inteiramente na suposição de que é isotrópico (parece o mesmo em todas as direções) e homogêneo quando calculado em grandes escalas.
Mas diversas “frustrações” — ou divergências nos dados — desafiam essa ideia de um universo uniforme.
Nós apenas temos isso Publicou um artigo Analisa uma das mais importantes destas tensões, chamada anomalia do dipolo cósmico. A explicação mais amplamente aceita do universo é o modelo cosmológico padrão (também chamado Modelo Lambda-CDM)
Então, o que é a anomalia do dipolo cósmico e por que é tão problemático tentar fornecer um relato detalhado do cosmos?
Vamos começar com Fundo Cósmico de Microondas (CMB)Esta é a radiação residual da relíquia Big Bang. A CMB é uniforme em todo o céu, com uma precisão de uma parte em um milhão.
Assim, os cosmólogos acreditam na modelagem do universo usando a descrição de “simetria máxima” do espaço-tempo na teoria de Einstein. Relatividade geral. Esta visão simétrica do universo, que é igual em todos os lugares e em todas as direções, é chamada de “interpretação FLRW”.
Isto simplifica muito a solução das equações de Einstein e é a base do modelo Lambda-CDM.
Mas existem várias contradições importantes, uma das quais é amplamente debatida Tensão Hubble. É nomeado Edwin Hubble, Ele é creditado por descobrir em 1929 que o universo está se expandindo.
Na década de 2000, a tensão começou a emergir de vários conjuntos de dados, principalmente de Telescópio Espacial Hubble, e os dados mais recentes do satélite Gaia. Esta tensão é uma discrepância cosmológica em que as medições da taxa de expansão do universo desde os seus primeiros dias não correspondem às medições do universo próximo (mais recente).
A anomalia do dipolo cósmico recebeu muito menos atenção do que a tensão de Hubble, mas ainda é fundamental para a nossa compreensão do cosmos. Então o que é isso?
Depois de estabelecer que a radiação cósmica de fundo é em grande parte simétrica, foram detectadas variações nesta radiação relíquia do Big Bang. Uma das mais notáveis é a chamada anisotropia dipolo CMB. Esta é a maior diferença de temperatura na CMB, onde um lado do céu é mais quente e o lado oposto mais frio – um milésimo.
Esta variação no CMB não desafia o modelo Lambda-CDM do universo. Mas temos de encontrar variações correspondentes noutros dados astronómicos.
Em 1984, George Ellis e John Baldwin perguntaram se havia uma variação semelhante, ou “anisotropia bipolar”, na distribuição celestial de fontes astronômicas distantes. Galáxias de rádio E Quasares. As fontes devem estar muito distantes umas das outras porque fontes adjacentes podem criar “dipolos de agrupamento” espúrios.
Se a hipótese FLRW do “universo simétrico” estiver correta, esta variabilidade em fontes astronômicas distantes deve ser determinada diretamente pela variabilidade observada na CMB. Isso é conhecido Teste de Ellis-BaldwinDepois dos astrônomos.
A consistência entre as variações no CMP e no material apoiaria o modelo lambda-CDM padrão. O Discord desafiará diretamente isso, na verdade a interpretação FLRW. Por se tratar de um teste muito preciso, a lista de dados necessária para realizá-lo só recentemente foi disponibilizada.
O resultado é que o universo falha no teste de Ellis-Baldwin. A variabilidade da matéria não corresponde à da CMB. Uma vez que as fontes potenciais de erro são bastante diferentes para telescópios e satélites e para diferentes comprimentos de onda no espectro, é promissor que os radiotelescópios terrestres e os satélites que observam nos comprimentos de onda do infravermelho médio obtenham o mesmo resultado.
A anomalia do dipolo cósmico estabeleceu-se como um grande desafio ao modelo cosmológico padrão, mesmo que a comunidade astronómica opte por ignorá-la.
Provavelmente porque não existe uma maneira fácil de resolver esse problema. Isto requer não apenas abandonar o modelo Lambda-CDM, mas também abandonar a própria interpretação FLRW e ir à estaca zero.
Espera-se uma avalanche de dados de mais novos satélites Euclides E SPHEREx e telescópios etc. Observatório Vera Rubin e a ordem de quilômetros quadrados. É concebível que, utilizando os avanços recentes num subconjunto de inteligência artificial (IA) chamado aprendizagem automática, possamos em breve obter novos conhecimentos ousados sobre como modelar uma nova cosmologia.
O seu impacto na física fundamental e na nossa compreensão do universo será verdadeiramente enorme.
