Exact în clipa în care credem că am prins firul lucrurilor, cosmosul are obiceiul de a ne arunca o nouă surpriză. În cosmologie, una dintre cele mai mari surprize poartă un nume neobișnuit: «Axa Răului» din Univers. Este o anomalie a radiației cosmice de fond care pare să contrazică regula de bază a fizicii conform căreia spațiul nu are un centru, părând să se alinieze direct cu Sistemul nostru Solar.
Fie că vorbim despre oamenii secolului al XVII-lea care, abia după ce au acceptat că trăim pe o stâncă, au aflat că respectiva stâncă s-ar putea să nu fie chiar în centrul Universului, fie despre descoperirea la fel de ciudată, cât și ușor iritantă, că spațiul dintre galaxii se extinde (sau poate că nu) cu o viteză tot mai mare — Universul pare să găsească o plăcere aparte în a ne spune că „nu e chiar așa” ori de câte ori ne închipuim că am înțeles ceva.
Iar gluma asta ține de ceva vreme. De fapt, dintr-un anumit punct de vedere, farsa s-ar putea să fi început chiar cu prima lumină a Universului. Dacă această direcționare ciudată nu este doar o eroare de măsurătoare, ea ar putea răsturna Principiul Cosmologic, forțând astronomii să rescrie modelele despre formarea Universului de după Big Bang.
De la porumbei la Premiul Nobel
În anul 1964, fizicianul Arno Allan Penzias și radioastronomul Robert Woodrow Wilson au dat peste un zgomot neobișnuit, semănând cu interferențele de la radio, mereu prezent în fundalul observațiilor făcute cu radiotelescopul. La început, cei doi au presupus — perfect rezonabil — că interferența venea chiar de la telescop, de vreme ce era acolo indiferent în ce direcție îl orientau.
Însă după ce au eliminat toate sursele posibile de interferență terestră — inclusiv porumbeii care își făcuseră cuib chiar în antena telescopului — zgomotul a rămas neclintit. Așa cum probabil ați bănuit deja, ceea ce ascultau ei nu era vreo pereche de porumbei care le sabotau observațiile astronomice, ci o descoperire care avea să fie răsplătită cu Premiul Nobel.
Zgomotul mai fusese sesizat și de alți radioastronomi, care însă îl ignoraseră. Penzias și Wilson au înțeles, în schimb, că priveau Radiația cosmică de fond (RCF) — un semnal propus de Ralph Alpher drept posibilă dovadă pentru modelul Big Bang, radiația reziduală slab detectabilă care pătrunde în întregul Univers observabil. Descoperirea RCF sprijină puternic teoria Big Bang-ului, de vreme ce nu există nicio alternativă capabilă să o explice și să îi prezică cu mare precizie caracteristicile observate. Dar, la fel ca majoritatea celorlalte progrese științifice, aceasta vine la pachet cu câteva mistere interesante.
Ce este „Axa Răului” din univers și cum sfidează Principiul Cosmologic?
Unul dintre cele mai ciudate și mai puțin cercetate dintre ele este poreclit adesea „Axa Răului” — pentru că, da, și astronomii pot fi uneori dramatici.
Problema sună cam așa: atunci când privim Universul prin prisma modelelor și a înțelegerii noastre actuale, ne-am aștepta ca el să fie izotrop și omogen. Cu alte cuvinte, o anumită regiune a spațiului poate să difere ușor ca masă și așa mai departe, din pricina unor variații minore apărute în timpul inflației — dar, dacă te depărtezi suficient de mult, Universul ar trebui să arate cam la fel, indiferent de direcția în care te uiți.
Iar dacă ne uităm la radiația cosmică de fond (RCF), lucrurile stau aproape așa — însă nu întru totul. În primul rând, există acel punct rece enervant. Apoi mai e „axa răului”, care nu pare chiar atât de amenințătoare atunci când nu o scriem cu majuscule. Denumirea a fost inventată într-un articol din 2005, după ce cercetătorii au sesizat ceva ciudat în momentul în care au descompus radiația cosmică de fond în cele mai mari tipare ale sale.
Dacă principiul cosmologic e valabil, micile fluctuații de temperatură imprimate în radiația cosmică de fond la aproximativ 380.000 de ani după Big Bang ar trebui să fie distribuite complet aleatoriu. Nicio direcție anume nu ar trebui să iasă în evidență față de celelalte.
Misiunile COBE și WMAP ale NASA au măsurat o temperatură a RCF de 2,726 Kelvin (aproximativ -270 °C) aproape peste tot pe cer, cu variații de temperatură minuscule — semințele din care aveau să crească, în cele din urmă, galaxiile.
Astronomii studiază aceste variații împărțind cerul în tipare cunoscute drept multipoli. Cel mai simplu dintre ele, dipolul, împarte cerul în două emisfere; cuadrupolul îl împarte în patru regiuni, iar octupolul în opt. Dacă principiul cosmologic se aplică, atunci, comparând aceste segmente tot mai mici, temperaturile ar trebui să pară distribuite la întâmplare. Numai că nu asta descoperă cercetătorii.
„În ultimii ani, au existat afirmații privind anomalii detectate în harta temperaturii RCF cu o semnificație considerabilă, care par să încalce izotropia statistică a fluctuațiilor de temperatură și, astfel, să pună sub semnul întrebării principiul cosmologic. Mai multe grupuri susțin că au descoperit o aliniere puternică între axele preferate ale cuadrupolului și octupolului, care este denumită în mod obișnuit «axa răului».”, explică un articol pe această temă.
Pentru a înțelege anomalia, trebuie plecat de la Principiul Cosmologic, care dictează că Universul nu are un «sus» sau un «jos» și nicio direcție privilegiată.
De ce s-ar alinia Universul tocmai cu noi?
Și mai derutant e faptul că această axă pare să se alinieze cu Sistemul nostru Solar: temperaturile „de deasupra” ei apar ușor mai ridicate, iar cele „de sub” ea, ușor mai scăzute. Iar lucrul acesta rămâne valabil chiar și după ce se corectează mișcarea Sistemului Solar și a galaxiei noastre — o etapă parcursă înainte ca radiația RCF să fie împărțită în multipoli.
Din câte ne putem da seama, nu există niciun motiv pentru care lucrurile ar sta așa. Ar fi cu totul surprinzător să descoperim că Universul se aliniază cumva cu umilul nostru mic Sistem Solar, așa că, în mare, oamenii de știință înclină să creadă că e vorba fie de o problemă ținând de felul în care ne colectăm datele, fie, eventual, de o problemă locală, provocată de structuri masive din vecinătatea noastră. Separarea surselor locale de radiație în microunde de semnalele cosmologice este notoriu de dificilă — după cum au demonstrat foarte limpede chiar Penzias și Wilson.
Iar problema nu a dispărut nici până astăzi. Nu știm dacă axa există cu adevărat, dacă e doar o ciudățenie a modului în care ne colectăm datele sau dacă undeva, aproape de noi, există o sursă locală care ne bruiază cosmologia.
Pe viitor, presupunând că problema persistă, ea ar putea pune serios la încercare modelele noastre cosmologice. Deocamdată însă, „Axa Răului” rămâne mai degrabă o „Enigmă a Iritării” decât un veritabil motiv de îngrijorare. Până când telescoapele viitorului ne vor oferi date mai clare, această aliniere bizară rămâne un memento fascinant: harta Universului este departe de a fi completă, iar anomaliile sale pot ascunde legi ale fizicii pe care încă nu le înțelegem.
Ce s-a mai descoperit în Univers?
O rachetă SpaceX s-a ciocnit de Lună, iar telescoapele au surprins norul de sodiu și litiu
Venus ar putea fi mai vie decât ne închipuiam, iar dovada stă în lățimea crăpăturilor ei
Un semnal extraterestru ar putea sta la frecvențe pe care aproape nimeni nu le ascultă
Megastructuri extraterestre în jurul găurilor negre: ideea îndrăzneață discutată de specialiști la MIT
