Rosyjska matrioszka pomoże naukowcom w badaniu Wszechświata

Rosyjska matrioszka została wykorzystana jako model do badania ciemnej materii i energii oraz prędkości, z jaką rozszerza się Wszechświat. Badanie przeprowadzili naukowcy z Uniwersytetu Alabamy w Huntsville.

W tym celu wykorzystano informacje dostarczone przez teleskop kosmiczny NASA pracujący w zakresie promieni rentgenowskich „Chandra”, misję satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej „Planck” oraz dane z różnych teleskopów optycznych. Według astrofizyków rosyjska matrioszka jest analogią gromady galaktyk, które różnią się skalą. Przy pomocy nowej metody astronomowie chcą określić tempo rozszerzania się Wszechświata od Wielkiego Wybuchu.

Astrofizycy doszli do następującego wniosku: gromady galaktyk we Wszechświecie, co potwierdzają promienie rentgenowskie, mają podobną strukturę. Co więcej, ich budowa jest identyczna jak budowa matrioszki. Okazuje się, że odległości między nimi mają skalowane właściwości, zależne od ich masy.

— Natura ciemnej energii jest jedną z największych zagadek fizyki. Dlatego dla nas bardzo ważne są nowe narzędzia umożliwiające jej zbadanie. Naszym zdaniem ta technika (model rosyjskiej matrioszki) pozwoli na duży skok w zrozumieniu ciemnej materii – powiedział kosmolog Andrea Morandi.

Aby zrozumieć, z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat, przeanalizowano około 300 gromad galaktyk.

— Pomysł polegał na tym, że wykorzystujemy te gromady jako swego rodzaju kosmiczne „boje”. Wszechświat można zaprezentować jako morze. Obserwując przemieszczanie się „boi”, można zrozumieć, jak porusza się Wszechświat, z jaką prędkością się rozszerza – wyjaśnił Morandi.

Astrofizycy twierdzą, że matrioszka jest analogiczna do gromady galaktyk, które rozszerzają się jak jedna i ta sama struktura, ale o różnej skali.

— Jak wśród ludzi. Na przykład można mnie rozpatrywać jako wersję 4-letniego chłopca w większej skali. Mam dwie nogi, dwie ręce, jedną głowę. W gruncie rzeczy jesteśmy podobni ze względu na nasze DNA. Coś podobnego ma miejsce w przypadku gromad galaktyk, gdzie DNA jest piękną fizyczną właściwością, nazywaną ciemną materią – dodał Morandi.

Badacze sugerują, że w ciągu ostatnich kilku miliardów lat właściwości ciemnej materii i energii nie zmieniły się.

— Najprawdopodobniej oznacza to, że ciemna energie jest stałą, występującą w równaniach ogólnej teorii względności Einsteina, a nie zmienne pole – powiedział współautor badania San Ming.