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A forma é universo Não é algo em que pensamos com frequência. Mas um novo estudo publicado pelos meus colegas e eu sugere que pode ser assimétrico ou desequilibrado, o que significa que é diferente em cada direção.
Devemos nos preocupar com isso? Bem, o “Modelo Cosmológico Padrão” de hoje – que descreve a dinâmica e a estrutura de todo o universo universo – é inteiramente baseado na suposição de que é isotrópico (parece o mesmo em todas as direções) e é uniforme quando calculado em grandes escalas.
Mas algumas das chamadas “tensões” – ou divergências nos dados – desafiam a ideia de um universo unificado.
nós apenas Publicar um artigo Consideremos uma das mais importantes dessas tensões, chamada anomalia dipolo cósmica. Concluímos que a anomalia do dipolo cósmico tem um impacto negativo na descrição mais amplamente aceita do universo, o Modelo Cosmológico Padrão (também conhecido como Modelo Cosmológico Padrão). Modelo Lambda-CDM).
Então, qual é a anomalia do dipolo cósmico? Por que isso é um problema para as tentativas de explicar o universo em detalhes?
vamos começar com Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (CMB)que é a radiação deixada para trás Big Bang. A uniformidade da radiação cósmica de fundo em micro-ondas no céu está dentro de uma parte em 100.000.
Os cosmólogos estão, portanto, confiantes em modelar o universo usando a descrição de “simetria máxima” do espaço-tempo na teoria de Einstein. Relatividade geral. Esta visão simétrica do universo, onde o universo parece o mesmo em todos os lugares e em todas as direções, é conhecida como “descrição FLRW”.
Isto simplifica muito a solução das equações de Einstein e é a base do modelo Lambda-CDM.
Mas existem várias anomalias importantes, incluindo uma que tem causado controvérsia generalizada chamada Tensão Hubble. Seu nome vem de Edwin Hubble, Ele é creditado por descobrir em 1929 que o universo está se expandindo.
Na década de 2000, começaram a surgir tensões entre diferentes conjuntos de dados, principalmente de Telescópio Espacial Hubble, Há também os dados mais recentes do satélite Gaia. Esta tensão é uma divergência cosmológica na qual as medições da taxa de expansão do universo primitivo não correspondem às do universo próximo (mais recente).
A anomalia do dipolo cósmico recebeu muito menos atenção do que a tensão de Hubble, mas é muito mais importante para a nossa compreensão do universo. Então o que é isso?
Depois de estabelecer que a radiação cósmica de fundo é simétrica em grandes escalas, descobrimos variações na radiação que sobrou do Big Bang. A mais importante delas é chamada de anisotropia dipolo CMB. Esta é a maior diferença de temperatura na radiação cósmica de fundo, onde um lado do céu é mais quente e o outro é mais frio – por cerca de um fator de 1.000.
Esta mudança no CMB não desafia o modelo Lambda-CDM do universo. Mas deveríamos encontrar alterações correspondentes noutros dados astronómicos.
Em 1984, George Ellis e John Baldwin perguntaram se existiam variações semelhantes ou “anisotropia dipolo” na distribuição do céu de fontes astronômicas distantes, por ex. galáxia de rádio e quasar. Essas fontes devem estar muito distantes porque fontes próximas podem produzir “dipolos agrupados” espúrios.
Se a hipótese FLRW do “universo simétrico” estiver correta, então tais mudanças em fontes astronômicas distantes deveriam ser diretamente determinadas por mudanças na radiação cósmica de fundo observada. isso é chamado Teste de Ellis-Baldwindepois do astrônomo.
A consistência entre o CMB e as alterações de substância apoiará o modelo padrão Lambda-CDM. Discord desafiaria isso diretamente, até mesmo a descrição de FLRW. Como este é um teste muito preciso, o diretório de dados necessário para realizá-lo só recentemente foi disponibilizado.
O resultado é que o universo falha no teste de Ellis-Baldwin. As mudanças na matéria não correspondem às da radiação cósmica de fundo. Uma vez que as possíveis fontes de erro são muito diferentes entre telescópios e satélites e em diferentes comprimentos de onda do espectro, é reconfortante que os mesmos resultados sejam obtidos com radiotelescópios terrestres e satélites observando em comprimentos de onda do infravermelho médio.
A anomalia do dipolo cósmico tornou-se, portanto, um grande desafio para os modelos cosmológicos padrão, mesmo que a comunidade astronómica tenha optado por ignorá-la em grande parte.
Provavelmente isso ocorre porque não existe uma maneira fácil de resolver esse problema. Requer abandonar não apenas o modelo Lambda-CDM, mas também a própria descrição do FLRW, e voltar à estaca zero.
No entanto, espera-se que novos satélites gerem grandes quantidades de dados, por ex. Euclides e SPHEREx, e como Observatório Vera Rubin e o Square Kilometer Array. É concebível que em breve possamos receber novos insights ousados sobre como construir novos modelos cosmológicos utilizando avanços recentes num subconjunto de inteligência artificial (IA) chamado aprendizagem automática.
Isto teria, de facto, enormes implicações para a física fundamental e para a nossa compreensão do universo.
