Двое учёных из Шанхайской астрономической обсерватории и Группы теоретической астрофизики в Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми выяснили, что принцип Коперника справедлив в больших пространственных масштабах.

Принцип, впервые сформулированный ещё в XVI веке, лежит в основе современной космологии, а суть его заключается в том, что Земля и Солнечная система занимают рядовое положение во Вселенной. Другими словами, пространство Вселенной должно быть однородным, а выделенные области и направления в нём должны отсутствовать. Такая гипотеза подтверждается результатами обзоров галактик в масштабах длины, доходящих до гигапарсекового; на более серьёзных расстояниях доказать истинность принципа труднее.

В некоторых теоретических моделях принцип Коперника сознательно нарушается. Это позволяет, к примеру, объяснить ускоряющееся расширение Вселенной без привлечения тёмной энергии, предположив, что Земля находится в центральной части огромной (~Гпк) области пространства с относительно низкой плотностью. Тогда её более плотная «оболочка» будет оттягивать вещество из центра, что и создаст иллюзию ускоряющегося расширения.

Авторы предлагают использовать для тестирования подобных моделей кинетический эффект Сюняева — Зельдовича, описывающий искажение спектра космического микроволнового фонового излучения горячим электронным газом за счёт обратного комптоновского рассеяния (увеличения энергии фотонов при столкновении с электронами). «Основной» эффект Сюняева — Зельдовича (тепловой) учитывает взаимодействие фотонов с энергичными электронами, которые имеют высокую температуру, а интересующая нас кинетическая добавка позволяет учесть движение электронов по отношению к микроволновому фону. Если принцип Коперника не выполняется в гигапарсековых масштабах, то заметные дополнительные искажения, вызванные кинетическим эффектом, должны регистрироваться современными обсерваториями.









Используя информацию, собранную чилийским и антарктическим телескопами Atacama Cosmology и South Pole Telescope, исследователи показали, что предсказания одной из наиболее популярных моделей, предлагающей альтернативу тёмной энергии, просто не соответствуют результатам измерений. В ближайшем будущем, когда у астрономов появятся данные новых обзоров неба в микроволновом диапазоне, по измерениям кинетического эффекта Сюняева — Зельдовича можно будет исключить и менее явные нарушения принципа Коперника.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.