Naučnici su otkrili nove dokaze da su univerzumom nakratko vladali drugačiji fizički zakoni nego što je danas, što je dovelo do promene kojoj dugujemo samo naše postojanje, izvještava nova studija.
Rezultati otvaraju prozor u misterioznu epohu inflacije, ultrakratak period kada se svemir eksponencijalno širio u kratkotrajnim delovima sekunde nakon Velikog praska.
Proučavajući više od milion galaksija, istraživači su uspeli da pokažu da je univerzum češće formirao galaktičke grupe u određenom obliku klastera, za razliku od svog ogledala. Ovaj nalaz krši ono što je poznato kao simetrija pariteta, ideju ugrađenu u naše trenutne fizičke modele da je univerzum u suštini simetričan i da ne preferira nikakav oblik u odnosu na njegovu obrnutu sliku.
Naučnici su dugo sumnjali da se takozvano „kršenje pariteta“ dogodilo u ranom univerzumu, delom zato što je materija – stvari od kojih smo svi napravljeni – nekako postala mnogo bogatija od antimaterije, suprotnog naelektrisanja materije. Naši trenutni fizički zakoni sugerišu da je materija i antimaterija trebalo da se ponište jedna drugu posle Velikog praska, ali očigledno je da se to nije dogodilo jer, pa, mi postojimo, i napravljeni smo od materije, kao i mnogo drugih stvari, poput zvezda, planeta i galaksija. Poređenja radi, antimaterija je veoma retka u današnjem univerzumu, što je neobjašnjiv ishod koji se smatra jednom od najvećih misterija u nauci.
Sada, istraživači predvođeni Điamin Hou, postdoktorskom saradnicom i kosmologom na Univerzitetu Florida, koristili su superkompjuter da analiziraju ogroman skup podataka o galaksijama organizovanim u trilione različitih „četvorki“ ili grupa od četiri galaksije u neposrednoj blizini koje uzimaju tetraedarski oblik.
Rezultati su otkrili jasnu preferenciju za jedan tetraedar u odnosu na njegovu sliku u ogledalu, nudeći prvi dokaz da je kršenje pariteta u epohi inflacije uticalo na grupisanje galaksija kasnije u kosmičkoj istoriji. Novo otkriće „otvara novi put za ispitivanje novih sila tokom epohe inflacije sa trodimenzionalnom strukturom velikih razmera“, navodi se u studiji objavljenoj u ponedeljak u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
„Šta je početak univerzuma? Po kojim pravilima se razvija? Zašto postoji nešto, a ne ništa?" rekao je Zakari Slepian, profesor astronomije i koautor studije, u izjavi. "Ovaj rad se bavi tim velikim pitanjima."
Otkriće čudnog grupisanja u galaktičkim četvorkama signal je da su se zakoni univerzuma na neki način promenili tokom epohe inflacije. Ova vrsta događaja ne može se objasniti standardnim modelom kosmologije, dobro potvrđenim okvirom koji objašnjava mnoge pojave u našem univerzumu. Iako je standardni model robustan, postoji mnogo potencijalnih izazova za njega, uključujući neobične dokaze da se zakoni fizike možda ne primenjuju svuda u svemiru, čak ni do danas.
Prethodne studije su takođe otkrile nagoveštaje kršenja pariteta u ranom univerzumu, ali veliki deo ovog istraživanja ispituje interakcije na malim subatomskim skalama, dok je Houin tim ispitivao efekat na ogromnoj kosmičkoj skali. Istraživači su detaljno opisali svoj novi pristup u drugoj novoj studiji, koja je objavljena ove nedelje u časopisu Physical Review Letters.
„Otkrivanje signala koji narušava paritet u [Strukturi univerzuma velikih razmera] osvetlilo bi ranu fiziku univerzuma i možda čak otkrilo fizičke procese izvan standardnog modela“, rekao je tim u toj studiji.
Dok su Hou i njene kolege otkrile snažne dokaze za kršenje pariteta, još uvek postoje nesigurnosti u merenjima koja će morati da se unakrsno provere u narednim godinama. Srećom, radi se na nizu astronomskih istraživanja sledeće generacije, uključujući opservatoriju Vera Rubin u Čileu i teleskop Euklid Evropske svemirske agencije, koji bi trebalo da bude lansiran u julu. Ovi projekti će obezbediti izuzetno kvalitetna spektrografska posmatranja koja će biti korisna za proučavanje kršenja pariteta u velikim razmerama, između mnogih drugih tema.
Još nismo rešili zagonetku zašto univerzum sadrži nešto, odnosno materiju, umesto ništa, što je trebalo da bude slučaj, makar prema našem današnjem shvatanju fizike. Ali čudno grupisane galaksije o kojima je izvestio Houin tim nude nove tragove o ovoj čudnoj neravnoteži koja je na kraju dovela do naše moderne stvarnosti zajedno sa zvezdama, planetama i ljudima na planetama koji pokušavaju sve ovo da shvate.