Zdjęcie w tle: SISSA Medialab
Zasada kosmologiczna mówi, że w każdym miejscu we wszechświecie obowiązują te same prawa fizyki. Według niej wszechświat jest jednorodny (żaden punkt nie jest wyróżniony) oraz izotropowy na wielkich skalach (materia na niebie jest rozłożona izotropowo, a żaden kierunek nie jest wyróżniony). Czy jednak aby na pewno tak jest?
Nowe badanie opublikowane w Journal of Cosmology and Astroparticle Physics przedstawia nową metodologię do badania izotropowości wszechświata przy użyciu obserwacji. Dokładniej chodzi o wykorzystanie danych z misji Euclid, czyli wypuszczonego w 2023 roku przez Europejską Agencję Kosmiczną teleskopu, który bada kosmos z niezrównaną precyzją i tworzy jego trójwymiarową mapę.
Autorzy zbadali inną metodę wykrywania i ograniczania anizotropii, która polega na tak zwanym słabym soczewkowaniu grawitacyjnym. Słabe soczewkowanie grawitacyjne występuje, ponieważ materia pomiędzy nami a odległymi galaktykami nieznacznie odchyla światło zniekształcając ich kształt. Ten typ dystorsji może ujawniać czy anizotropia występuje we wszechświecie. Analiza danych słabego soczewkowania pozwala naukowcom na podzielenie sygnału na dwie oddzielne składowe: ścinanie typu E (E-mode shear), które jest generowane przez rozkład materii w izotropowym i jednorodnym Wszechświecie, oraz ścinanie typu B (B-mode shear), które jest zazwyczaj bardzo słabe i nie powinno występować na dużych skalach w izotropowym Wszechświecie.
Samo obserwowanie ścinanie typu B na dużych skalach nie jest wystarczające, aby potwierdzić anizotropię. Sygnały są bardzo słabe i mogą wynikać z błędów pomiarowych. Jeżeli wszechświat jest rzeczywiście anizotropowy to słabe soczewkowanie grawitacyjne wpłynęłoby tak samo na ścinanie E i B, tworząc związek pomiędzy sygnałami. Jeżeli tylko dane z Euclid wykażą taką relację między sygnałami to będzie sugerowało, że ekspansja wszechświata mogła być anizotropowa.
Przykład jak modele E i B deformują obrazy odległych galaktyk.
