Forma Universului este o provocare pentru oamenii de ştiinţă, deoarece deducerea acesteia pe baza măsurătorilor este foarte dificilă.

Fizica actuală, modelele cosmologice și observaţiile astronomice sugerează că Universul este plat. Altfel spus, expansiunea Universului va continua la nesfârșit, iar un fascicul de fotoni se va deplasa în linie dreaptă prin vidul cosmic.

Cu toate acestea, un nou studiu sugerează că Universul nu este plat.

Pe baza datelor obţinute cu ajutorul satelitul Planck al Agenției Spațiale Europene, care au fost publicate în anul 2018, astronomii au dedus că Universul este de fapt curb și închis, precum o sferă aflată în expansiune. Acest lucru înseamnă că, în cele din urmă, un fascicul de fotoni care se deplasează prin vidul cosmic se va întoarce din locul de unde a plecat.

Potrivit unei echipe internaționale de astronomi, condusă de Eleonora Di Valentino din cadrul Manchester University, Marea Britanie, această descoperire generează o „criză cosmologică” care impune o „regândire drastică a modelului cosmologic actual”.

Conform astronomilor, indicatorul asupra curburii Universului îl reprezintă modul cum gravitația curbează traiectoria luminii, un efect prevăzut de Einstein şi care a fost denumit lentilă gravitațională.

Gravitaţia afectează, de asemenea, radiaţia cosmică de fond, care este radiația electromagnetică rămasă în spațiul dintre stele și galaxii după Big Bang. Această radiație s-a format după 380.000 de ani de la evenimentul  Big Bang, atunci când au apărut primii atomi neutri ai Universului.

Cercetătorii care au studiat radiaţia cosmică de fond pe baza datelor obţinute cu ajutorul satelitului Planck au descoperit că aceasta este mult mai puternic afectată gravitaţional decât ar trebui pe baza modelului cosmologic actual.

Cercetătorii au denumit această anomalie drept lentila gravitaţională A şi chiar dacă aceasta nu a fost înțeleasă, o explicație ar putea fi forma Universului.

„Un Univers închis poate oferi o explicație fizică pentru acest efect, spectrele radiaţiei cosmice de fond indicând o curbură pozitivă a Universului cu un nivel de încredere de 99%.

Forma Universului

Credit: ESA/LFI & HFI Consortia

Un Univers curb poate explica această anomalie, dar există alte analize ale seturilor de date obţinute de la satelitul Planck pe baza cărora s-a concluzionat că modelele noastre cosmologice sunt corecte, iar acestea presupun un Univers plat”, afirmă cercetătorii.

Printre problemele la care se referă oamenii de ştiinţă se numără cea legată de constanta Hubble, care descrie viteza expansiunii Universului. Determinarea valorii acestei constante este o provocare în cosmologie, deoarece diferitele măsurători ale acesteia nu concordă între ele, iar ipoteza unui Univers curb îngreunează şi mai mult sarcina astronomilor.

Datele obţinute din măsurătorile oscilaţiilor acustice barionice ale energiei întunecate, o formă necunoscută de energie care accelerează expansiunea Universului, sunt, de asemenea, incompatibile cu un model al unui Univers închis.

Astrofizicienii George Efstathiou și Steven Gratton de la University of Cambridge au analizat, de asemenea, datele Planck publicate în anul 2018 și au găsit dovezi pentru curbura Universului, dar atunci când le-au comparat cu alte seturi de date Planck și cu datele privind oscilațiile acustice barionice au găsit „dovezi puternice care susțin ipoteza unui Univers spațial plat“.

În consecinţă, o mare parte a datelor pare să fie în sprijinul unui Univers plat, mai degrabă decât a unui Univers închis, cu excepția anomaliei lentilei gravitaţionale A. Deocamdată nu știm dacă această discrepanță este cu adevărat semnificativă.

Aceasta este o altă problemă care trebuie rezolvată, dar deocamdată nu este posibil.

„Sunt necesare alte măsurători pentru a clarifica dacă diferenţele observate sunt consecinţa unor erori nedetectate de măsură, unor fenomene fizice necunoscute sau reprezintă, pur şi simplu, doar o fluctuaţie statistică”, au scris cercetătorii în lucrarea lor.

Cercetarea a fost publicată în Nature Astronomy.

Sursă: Science Alert