Jak E a B módy signálu slabého gravitačního čočkování deformují obrazy vzdálených galaxií. Kredit: SISSA Medialab.

Letitý kosmologický princip (Cosmological Principe), který vychází z pozorování rozlehlých vesmírných struktur, jako je třeba struktura reliktního mikrovlnného záření vesmíru, tvrdí, že náš vesmír je v největších astronomických měřítcích v zásadě homogenní a izotropní, čili ve všech směrech stejný. S tímto principem pracuje soudobá kosmologie a má významný vliv na modely vzniku a vývoje vesmíru. Je na něm založený Standardní model vesmíru.

Logo. Kredit: University of the Western Cape.

V posledních letech se ale v kosmologickém principu objevují praskliny. Ukazuje se, že v extrémně velkých měřítcích, to může být s izotropním vesmírem poněkud komplikované. Jde o pozoruhodné anomálie, které zahrnují konfliktní měření rychlosti rozpínání vesmíru, výzkum reliktního záření a různé nekonzistence v kosmologických datech. Z těchto anomálií ale doposud neplyne nějaký přesvědčivý záměr.

Vesmírný dalekohled Euclid. Kredit: ESA, Wikimedia Commonns, CC BY-SA 4.0.

Jihoafrický astrofyzik James Adam z University of the Western Cape a jeho kolegové navrhli postup, s nímž je možné testovat homogenitu a izotropii vesmíru. Jejich metoda využívá slabé gravitační čočkování (Weak gravitational lensing), při kterém dochází jen k malému narušení obrazu zdrojů záření gravitací, a které lze detekovat jen statistickou analýzou velkého počtu objektů.

Postup, který navrhuje Adamův tým, může využívat pozorování zařízení, jako je třeba nedávno spuštěný evropský vesmírný dalekohled Euclid, který pracuje od roku 2023. Badatelé simulovali vliv anizotropního vesmíru, pokud je doopravdy anizotropní, na rozpínání vesmíru – a zjišťovali, jak by to bylo možné detekovat pomocí slabého gravitačního čočkování.

Dospěli k závěru, že pozorování dalekohledu Euclid jsou natolik přesná, že je bude možné k tomuto účelu využít. Pokud by Euclid potvrdil, že vesmír je doopravdy anizotropní povahy, tedy že není ve všech směrech stejný, byl by to převrat v kosmologii. Také by to přineslo spoustu práce pro kosmology, ale autor tohoto textu má tušení, že je to ten typ práce, ze které by určitě nebyli nešťastní. Dnes sice existují kosmologické modely, které počítají s anizotropním vesmírem, ale nejsou natolik pevné v kramflecích ani přijímané, jako je dnes Standardní kosmologický model. Nechme se překvapit!

Video: Weak gravitational lensing: how Euclid maps dark matter

Literatura

Phys.org 11. 2. 2025.

arXiv:2411.08560.