Teoretický astrofyzik prozradil, jaký tvar má vlastně vesmír. Jeho dlouholetá studie naznačuje, že jsme se celou dobu pletli

Fyzici si myslí, že vesmír je plochý. Několik generací důkazů na tuto možnost skutečně poukazuje. Jedná se např. o světlo zbylé z Velkého třesku, rychlost rozpínání vesmíru na různých místech a způsob, jakým vesmír vypadá z různých úhlů. Jedná se však o domněnky, které zatím nelze nijak prokázat. O této možnosti však vypovídají určité informace.

Složitá měření a důsledná analýza

David Spergel, teoretický astrofyzik a emeritní profesor astrofyzikálních věd na Princetonské univerzitě, po desetiletí zkoumal tvar vesmíru. Naměřil nepravidelnosti v kosmickém mikrovlnném pozadí (CMB), tzn. světle zbylém po Velkém třesku. Tyto úkazy zkoumal sondou NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) a později kosmickou lodí Planck – European Space Agency (ESA).

Měření a jejich porovnávání

Množství pozitivní a negativní energie v plochém vesmíru je naprosto stejné, a proto se navzájem ruší. Kdyby měl vesmír zakřivení, jedno by bylo vyšší, než druhé. „Plochý vesmír odpovídá vesmíru s nulovou energií,“ řekl Spergel. V tomto případě měření fluktuací CMB sondou WMAP naznačovalo, že vesmír je nekonečný i plochý. Spergel také porovnal tato měření s těmi, která provedla kosmická loď ESA, jež dále omezovala potenciální vesmírné tvary.

Fakty o tom, proč se vesmír rozpíná

Dalším důvodem, proč se Spergel domnívá, že vesmír je plochý, je jeho rychlá expanze. Tu zachycuje Hubbleova konstanta. Protože vesmír začal existovat jako kompaktní koule hmoty, všechno to natahování jej muselo zploštit. Důkaz o plochosti vesmíru se také projevuje v tom, co je známé jako kritická hustota. Při kritické hustotě by byl hypotetický vesmír plochý a nakonec by se přestal rozpínat, ale až po nekonečné době.

iZdroj fotografie: Unsplash

Odhadování zakřivení vesmíru

Další řada důkazů naznačuje izotropnost vesmíru, což znamená, že vypadá ze všech úhlů stejně. Anton Chudaykin, fyzik z Institutu pro jaderný výzkum v Rusku, a jeho kolegové zkoumali údaje o oscilacích v běžné hmotě. Dále zanalyzovali modely toho, jak brzy po Velkém třesku vznikala atomová jádra těžší, než vodík. Pokoušeli se odhadnout zakřivení vesmíru. „V různých geometriích se hmota a světlo vyvíjejí odlišně, což nám umožňuje extrahovat trojrozměrný tvar vesmíru z pozorovacích dat,“ řekl Chudaykin.

Shromážděná data o nekonečnosti vesmíru

V konečném řešení zjistili 0,2% přesnost plochosti vesmíru. Data, která shromáždili ve studii naznačují, že prostorové zakřivení je konzistentní s nulou. Z toho vyplývá jeden prostý fakt. V rámci statistické nejistoty výzkum poukazuje na nekonečnost vesmíru. Jedná se však o data, která se rozhodně nedají potvrdit, jako ostatně většina údajů o vesmíru.