Reliktní záření vesmír podle data observatoře Planck z roku 2018. Kredit: ESA.

Kdepak bláznivé zrychlování a zpomalování rozpínání vesmíru, kolem něhož poletují duchové temné energie. Tohle by mohla být skutečná kosmologická krize, která hrozí zbortit naše představy o fungování vesmíru. Alespoň podle autorů studie, v níž nejde o nic menšího nežli o tvar samotného vesmíru.

Určování tvaru objektů, které nás obklopují, není právě snadné. Dodnes není úplně jisté, jaký tvar má vlastně Mléčné dráha. A to je v okolním vesmíru celá řada podobných galaxií, na které se můžeme podívat. Asi nepřekvapí, že ještě mnohem problematičtější je určování tvaru celého našeho vesmíru, v němž žijeme. Dlouhé roky pozorování a kosmologické modelování dovedly fyziky k představě, že je vesmír plochý. Když se v takovém vesmíru vydá na cestu nezměrnými dálavami foton, tak by měl letět rovně, pokud ho něco nevychýlí z kurzu.

Eleonora Di Valentino. Kredit: E. Di Valentino.

Astronomka Eleonora Di Valentino z britské Manchester University a její kolegové ovšem tvrdí, že vesmír plochý není. S využitím v loni zveřejněných dat evropské vesmírné observatoře Planck dokládají, že náš vesmír má tvar rozpínající se koule, takže je zakřivený a uzavřený. Pokud by v takovém vesmíru vyletěl foton a nic by se mu nepřipletlo do cesty, tak by měl za nesmírně dlouhou dobu dorazit do stejného místa, odkud vyrazil. Jejich výzkum uveřejnil časopis Nature Astronomy.

Zní to jednoduše a vlastně to odpovídá dětským představám o vesmíru. Pokud ale mají Di Valentino a spol. pravdu, tak tu máme plnotučnou kosmologickou krizi a budeme muset drasticky předělávat kosmologické modely. Badatelé vyšli z toho, že na záření působí gravitace, jak to známe například z gravitačních čoček, které jsou ve vesmíru všude kolem nás. Ve své studii se přitom zaměřili na reliktní mikrovlnné záření vesmíru (CMB), které pozoruje observatoř Planck. Je to nejstarší detekovatelné záření ve vesmíru, které vzniklo asi 380 tisíc let po Velkém třesku.

Vesmírná observatoř Planck. Kredit: ESA/NASA.

Z pozorování observatoře Planck a obzvláště z dat zveřejněných v roce 2018 plyne, že reliktní záření je gravitačně čočkováno silněji, než by podle stávajících modelů mělo být. Tým Planck Collaboration tomu říká anomálie Alens a doposud šlo o velkou záhadu. Podle týmu Di Valentino by tuhle anomálii mohlo vysvětlit, když by vesmír měl tvar koule. Jsou přesvědčeni, že takový tvar vesmíru nabízí solidní fyzikální argumenty pro pozorovanou anomálii.

Tak jednoduché to ale zase nebude. Všechny ostatní dosavadní analýzy dat observatoře Planck, včetně dat z roku 2018, dospěly k závěru, že naše kosmologické modely jsou ok, tedy včetně předpokladu plochého vesmíru. S vesmírem ve tvaru koule rovněž nesouhlasí výzkumy temné energie založené na baryonových akustických oscilacích, ani pozorování takzvaného kosmického střihu (cosmic shear), což jsou drobné poruchy v pozorovaných obrazech z hlubokého vesmíru, které působí slabé gravitační čočky.

Zatím prakticky všechno hraje ve prospěch plochého vesmíru. S jedinou výraznou výjimkou, kterou představuje právě zmíněná anomálie Alens. Klidně se může stát, že tahle anomálie je jenom divný šum v datech z dávného vesmíru. Anebo ukáže, že jediná výjimka může rozbít celé kosmologické modely. Brzy se jistě dozvíme víc. 

Literatura
Science Alert 5. 11. 2019, Nature Astronomy online 4. 11. 2019.