Universul ar putea fi asimetric: ce arată noile cercetări și de ce modelul cosmologic standard este pus sub semnul întrebării
Forma și structura Universului sunt rareori subiecte de reflecție în afara comunității științifice. Totuși, o cercetare recentă coordonată de cosmologul Subir Sarkar readuce în prim-plan o întrebare fundamentală: este Universul cu adevărat identic în toate direcțiile? Concluziile studiului sugerează că nu, iar implicațiile sunt mult mai profunde decât par la prima vedere.
Ideea unui Univers asimetric intră în contradicție directă cu presupunerile de bază ale modelului cosmologic standard, cunoscut sub numele de Lambda-CDM. Acest model, care descrie evoluția și structura cosmosului, pornește de la ipoteza că Universul este izotrop și omogen atunci când este analizat la scară mare. Cu alte cuvinte, indiferent în ce direcție privim, Universul ar trebui să arate la fel.
De ce uniformitatea Universului este esențială pentru cosmologie
Una dintre pietrele de temelie ale cosmologiei moderne este radiația cosmică de fond (CMB), un „ecou” al Big Bangului, care umple întregul cer.
Radiația este remarcabil de uniformă, diferențele de temperatură fiind extrem de mici, de ordinul unei părți la o sută de mii. Tocmai această uniformitate a permis cosmologilor să adopte o descriere extrem de simetrică a spațiu-timpului, cunoscută sub numele de model FLRW, derivată din teoria relativității generale a lui Einstein.
Pe baza acestei descrieri a fost construit modelul Lambda-CDM, care include energia întunecată (Lambda) și materia întunecată rece (CDM).
În ultimele decenii, însă, au apărut tot mai multe „tensiuni” între predicțiile modelului și observațiile astronomice. Cea mai cunoscută este tensiunea Hubble, legată de diferențele dintre măsurătorile ratei de expansiune a Universului timpuriu și cele ale Universului local.
O altă problemă, mai puțin discutată, dar potențial mai gravă, este așa-numita anomalie a dipolului cosmic. Deși radiația cosmică de fond este aproape perfect uniformă, ea prezintă o variație dipolară clară: o jumătate a cerului este ușor mai caldă, iar cealaltă ușor mai rece. Această anizotropie, explicată în mod tradițional prin mișcarea noastră relativă față de CMB, nu contrazice în sine modelul standard.
Anomalia dipolului cosmic și semnele unui Univers asimetric
Problemele apar atunci când această variație este comparată cu distribuția materiei din Univers. Încă din anii ’80, astronomii au propus un test simplu: dacă Universul este cu adevărat simetric la scară mare, atunci dipolul observat în distribuția galaxiilor îndepărtate și a quasarilor ar trebui să coincidă cu dipolul radiației cosmice de fond.
Datele moderne arată însă contrariul. Observațiile realizate atât cu radiotelescoape terestre, cât și cu sateliți care cartografiază cerul în infraroșu indică un dipol al materiei care nu se aliniază cu cel al CMB. Faptul că rezultatele provin din instrumente și metode diferite reduce semnificativ probabilitatea unor erori de măsurare.
Această discrepanță sugerează că asimetria nu este doar o iluzie cauzată de mișcarea observatorului, ci ar putea reflecta o proprietate fundamentală a Universului însuși.
Dacă acest lucru se confirmă, consecințele sunt radicale: nu doar modelul Lambda-CDM ar trebui revizuit, ci și presupunerea de bază a cosmologiei moderne privind simetria spațiu-timpului.
Pentru mulți cercetători, aceasta este una dintre cele mai dificile probleme de acceptat, deoarece nu există o soluție simplă. Acceptarea unui Univers asimetric ar însemna, practic, reconstruirea cosmologiei de la zero.
Totuși, viitorul apropiat aduce speranțe. Misiuni precum Euclid și SPHEREx, alături de telescoape de nouă generație precum Observatorul Vera Rubin și Square Kilometer Array, vor furniza cantități uriașe de date.
Analizate cu ajutorul tehnicilor moderne de AI și machine learning, aceste informații ar putea clarifica dacă asimetria observată este reală și, eventual, ar putea conduce la formularea unui nou model cosmologic.
Dacă se confirmă, impactul ar fi major, nu doar pentru fizica fundamentală, ci și pentru modul în care înțelegem locul nostru într-un Univers care s-ar putea dovedi mult mai complex decât am crezut până acum.