Происхождение таинственной, огромной и аномально холодной области неба, получившей название Сверхпустота Эридана, на протяжении многих лет оставалось предметом для споров ученых. В 2015 году исследователи объявили эту область в созвездии Эридан «супервойдом» — пространством с крайне низкой плотностью галактик по сравнению с остальной частью Вселенной. Однако воспроизвести результат данного исследования другим ученым не удалось.
В новом исследовании, результаты которого были опубликованы Королевским астрономическим обществом, британские ученые из Университета Дарема оспаривают теорию супервойдов. Одновременно с этим высказывается предположение, что реликтовое холодное пятно может быть свидетельством столкновения нашей Вселенной с некой параллельной вселенной.
Карта «космического микроволнового фонового излучения». © ESA and the Planck Collaboration
Холодное пятно можно увидеть на картах «космического микроволнового фонового излучения» (CMB), которое представляет собой излучение, сохранившееся до наших дней с момента рождения Вселенной. Ученые говорят, что CMB — это фотография того, как выглядела Вселенная, когда ей было 380 тысяч лет, а ее температура составляла 3000 градусов Кельвина. Предыдущие исследования показали, что температура холодного пятна примерно на 70 мкК холоднее, чем в среднем температура всего реликтового фона (при средних температурных колебаниях в CMB — 18 мкК).
Существует две основные теории, объясняющие природу холодного пятна. Первая — теория супервойдов, через которые проходил свет. Также высказывались предположения о том, что речь идет об изначально очень холодной области ранней Вселенной. Авторы нового исследования попытались установить истину, сравнивая новые данные о галактиках вокруг холодного пятна с данными из другой области звездного неба. Новые данные были получены с помощью англо-австралийского телескопа, действующего в обсерватории Сайдинг-Спринг, предыдущие — в рамках проекта GAMA по исследованию галактик и скоплений масс.
В рамках исследования GAMA и ему подобных фиксируются «спектры» тысяч галактик. Эти спектры представляют собой изображения света, исходящего от галактики и распространяющегося в соответствии с его длиной волны. Так ученые получают представление о структуре тех потоков, которые излучаются различными элементами в той или иной галактике. Чем дальше расположена галактика, тем больше расширение Вселенной смещает эти линии на более длинные волны. За счет так называемого «красного смещения» ученым удается рассчитать расстояние до галактики. Спектры в сочетании с положением на звездном небе позволяют выстроить трехмерные карты распределения галактик.
Однако исследователи пришли к выводу, что для объяснения холодного пятна просто недостаточно галактик — ничего особенного в распределении галактик, находящихся перед холодным пятном, по сравнению с другими областями звездного неба ученые не обнаружили.
Из этого исследователи делают вывод, что если холодное пятно не было вызвано супервойдом, то, вероятнее всего, речь идет об очень большой холодной области, из которой и исходило реликтовое микроволновое фоновое излучение. Одним из наиболее экзотических объяснений его источника на сегодняшний день является столкновение вселенных на очень ранней стадии.
Галактики на просторах Вселенной. © Noodle snacks
Идея о том, что мы живем в «мультивселенной», состоящей из бесконечного числа параллельных вселенных, уже давно не исключается учеными. Однако до сих пор физики не сошлись во мнениях касательно того, может ли мультивселенная представлять собой некую физическую реальность или это лишь причудливое математическое понятие. Это следствие таких важных теорий, как квантовая механика, теория струн и теория раздувания Вселенной.
Так, приверженцы квантовой механики заявляют, что любая частица может существовать в «суперпозиции», то есть находиться в нескольких разных состояниях одновременно (например, в разных местах). Это утверждение было экспериментально подтверждено. Однако даже при наличии математических доводов, говорящих в пользу теории существования параллельных вселенных, ученые пока не торопятся однозначно признать холодное пятно свидетельством столкновения двух вселенных.
Так, профессор астрофизики Айван Болдри (Ivan Baldry) из Ливерпульского университета имени Джона Мурса в своей статье на портале The Conversation называет такую вероятность, озвученную его коллегами, крайне маловероятной.
«Нет никакой определенной причины, по которой мы бы сейчас видели отпечаток столкновения вселенных. Из того, что мы знаем о том, как формировалась вселенная, кажется вероятным, что она намного больше, чем мы можем увидеть. Поэтому, даже если параллельные вселенные существуют, и мы столкнулись с одной из них — что само по себе маловероятно — шансы, что мы сможем увидеть это в той части Вселенной, которую мы можем наблюдать на небе, поразительно малы», — заявляет Айван Болдри.
Между тем, еще одним объяснением природы Сверхпустоты Эридана может быть естественные колебания плотности массы, которые и приводят к перепадам температуры в CMB.
Таким образом, резюмирует Айван Болдри, холодное пятно по-прежнему остается загадкой для ученых и требует детального изучения.
