Распределение спиральных галактик во Вселенной может быть неравномерным

Профессор Мичиганского университета (США) Майкл Лонго (Michael Longo) выяснил, что галактики с правой и левой закруткой спиральных рукавов могут быть неравномерно распределены во Вселенной.

Согласно космологическому принципу, который лежит в основе большинства теоретических моделей, Вселенная, рассматриваемая в космических масштабах, должна представляться однородной и изотропной. Пример того, как этот принцип нарушается на уровне элементарных частиц, учёным хорошо известен: ещё в 1957 году было установлено, что пространственная чётность (чётность относительно операции зеркального отражения) не сохраняется в слабых взаимодействиях. Аналогичное нарушение в молекулярных масштабах — преобладание левых изомеров аминокислот в биологических организмах — также было обнаружено достаточно давно.

Спиральные галактики, которые могут иметь правую (R) и левую (L) закрутку рукавов, удобно использовать для проверки космологического принципа. Надёжным свидетельством нарушения симметрии стало бы появление диполя — избытка R-галактик в некой области неба и соответствующего недостатка спиральных галактик с такой закруткой на противоположном участке пространства.

Данные для исследования американский физик взял из каталога Sloan Digital Sky Survey (SDSS), выбрав около 200 000 изображений галактик, расположенных на красном смещении z, не превышающем 0,085. Эти снимки просматривала группа из пяти человек, от которой требовалось точно определить направление закрутки спиральных рукавов или указать, что установить его не удалось. В результате был получен массив из 15 158 галактик с присвоенным им обозначением «R» или «L».

Гипотетическая Вселенная, в которой все галактики имеют одинаковую закрутку рукавов. Справа показаны спиральные галактики из каталога SDSS: вверху — с правой закруткой, внизу — с левой. (Иллюстрация из журнала Physics Letters B.)
Гипотетическая Вселенная, в которой все галактики имеют одинаковую закрутку рукавов. Справа показаны спиральные галактики из каталога SDSS: вверху — с правой закруткой, внизу — с левой. (Иллюстрация из журнала Physics Letters B.)

Искомый диполь автор выделил при создании диаграммы, на которой отмечена асимметрия А = (R – L)/(R + L), вычисленная для разных областей пространства, разбитого на сегменты по прямому восхождению α (одной из координат экваториальной системы) и значению z. Легко заметить, что в области 180˚ < α < 240˚ наблюдается недостаток R-галактик (величина А отрицательна), а в противоположной части полусферы таких галактик заметно больше. Скорее всего, ось диполя смотрит в направлении точки с координатами (α, δ) = (217˚, 32˚), где δ — склонение. Вероятность того, что спиральные галактики заняли такую позицию случайно, составляет всего 7,9•10–4.

Чтобы проверить эти результаты, необходимо провести более тщательный и масштабный обзор спиральных галактик, которые находятся в Южной галактической полусфере и плохо представлены в каталоге SDSS.

Отрицательные значения величины А, рассчитанной по тридцатиградусным секторам прямого восхождения и отдельным ячейкам «толщиной» z = 0,01, на этой диаграмме отмечены синим, положительные — красным. Крупным шрифтом выделены средние значения А для секторов, а в скобках проставлено число спиральных галактик, попавших в тот или иной сектор. Синяя стрелка указывает на Северный полюс Галактики, а левая часть диаграммы примерно соответствует Северной галактической полусфере. (Иллюстрация из журнала Physics Letters B.)

Полная версия отчёта опубликована в журнале Physics Letters B; препринт статьи можно скачать отсюда.

Подготовлено по материалам Мичиганского университета.

11 Июля 2011, 3:40    Den    3619    0

Нет комментариев.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.