Один из вопросов, которые могут испортить космологу сон – открытие неслучайных закономерностей в структуре Вселенной. В прошлом году было обнаружено, что у галактик существует выделенная ось вращения, правда, само вращение может происходить как по часовой, так и против часовой стрелки. Такой результат был получен при изучении обзора 15000 галактик. Теперь новое подтверждение этого факта, и расширение его на еще большее число галактик, ставит под вопрос наше понимание Вселенной. Обзор в десять раз большего числа галактик, занимающих большее пространство, снова показал наличие выделенной оси вращения. Эта работа, выполненная другой командой ученых с использованием другого метода анализа, снижает вероятность ошибки в интерпретации или статистической обработке данных, а также их неудачную выборку. В целом это исследование пока не способно подорвать веру в равномерное распределение материи во Вселенной и на место этой гипотезы привести предположение о асимметричном вращении галактик вокруг одной оси. «Я не планирую отказываться от своего представления о Вселенной как о не имеющей асимметрии вращения, но я буду следить за исследованиями в этом направлении, – говорит Джемс Пеблс, сотрудник Принстона, специалист в области физической космологии. – Вообще, хорошо расширить кругозор за пределы широко принятых идей».

Если Вселенная имеет такую ось вращения, это станет прямым противоречием нашему представлению о космосе, утверждающему, что материя и энергия распределены равномерно, и при наблюдении в любом направлении будет вести себя одинаково. Это предположение берет начало в 20-х годах прошлого века. Оно подтверждается наблюдениями далеких галактик, излучающих в радиодиапазоне, так как только радиоволны доходят до нас из самых дальних уголков расширяющейся Вселенной. Равномерность распределения реликтового излучения, остатков Большого взрыва, также указывает на равномерную Вселенную.

Первые намеки на то, что ситуация может быть заметно сложнее, были получены в пошлом году. Майкл Лонго, сотрудник Мичиганского университета в Анн-Арбор изучал 15158 спиральных галактик, собранных в базе данных обзора Sloan Digital Sky Survey. В направлении оси, указывающей на северный полюс Млечного пути (точка над центром нашей галактики), он обнаружил одинаковое число галактик, вращающихся влево или вправо. Но выбрав ось, наклоненную к этому направлению на угол в 25 градусов, он нашел больше спиралей, заворачивающихся влево. Работа, стоит отметить, велась вручную – каждая галактика изучалась Лонго и его студентами, затем записывалось направление ее вращения.

Теперь другой исследователь из штата Мичиган, Лиор Шамир, сотрудник Технологического университета имени Лоуренса, автоматизировал процесс и сумел заглянуть глубже. Его программное обеспечение просмотрело 250000 спиральных галактик на расстоянии до 3.4 миллиардов световых лет от нас и собранных в том же обзоре SDSS и обзоре Galaxy Zoo. Как и Лонго, Шамир обнаружил больше левых спиралей (левая спираль, спираль вращающаяся вправо здесь обозначает спираль, закрученную по правилу левой руки). Однако в этот раз ось симметрии, для которой это выполняется, наклонена уже под углом в 60 градусов к направлению на полюс Млечного пути. Несмотря на это статистическая выборка содержит такую большую ошибку, что это вполне может быть одна ось, на самом деле наклоненная в диапазоне 25-60 градусов или даже вне его.

«Эти наблюдения настолько странные, что их значение сложно интерпретировать, – признается Шамир. – Какие-то особенности структуры Вселенной на таких больших масштабах – отнюдь не то, что мы ожидаем увидеть». Хотя примеров подобной асимметрии в природе немало – например, аминокислоты или спины нейтрино. Если это исследование верно, то оно будет иметь большие последствия для понимания мира. Если больше галактик закручено в одну сторону, то у всей Вселенной тоже наблюдается вращение. Это, в свою очередь, означает, что Вселенная родилась, уже имея кинетический момент за счет вращения. Но что заставило вращаться Вселенную и, главное, относительно чего?

Из-за столь серьезных вопросов, поднимаемых обсуждаемым исследованием, к нему следует отнестись одновременно с вниманием и осторожностью. «Ознакомившись, хочется удивленно воскликнуть «это жутко интересно, если это правда, и понять смысл будет нелегко», – говорит Роберт Киршнер, сотрудник Гарварда. – То, что какое-то открытие кажется странным, еще не значит, что оно неверно. Но усилия по убеждению людей будут велики». По мнению Киршнера, весь странный результат может быть объяснен, например, ориентацией телескопов при выполнении обзора, или же способом считывания информации с приемника. Все это в работе Шамира не анализируется.

Напомним, что в 2005 году была обнаружена закономерность в остальном равномерно распределенных холодных и горячих точках реликтового излучения. Однако команда исследователей, сделавшая такой вывод на основе анализа данных зонда WMAP, вскоре перечеркнула этот результат, отнеся его на совесть статистической ошибки. Вполне возможно, что способ сбора информации в ходе обзора и ее обработки Шамиром делает одни галактики легче различимыми, чем другие (заметим, в этой работе не просто подсчитывается число галактик – ярких точек на снимках, но определяются их свойства, что требует использования математических моделей, по определению неидеальных). Однако в этом случае стоило бы ожидать появления асимметрии в любом выдранном направлении, тогда как существует лишь одно выделенное. Для решения этой проблемы желательно иметь еще больше галактик, полученных другими аппаратами. Этой цели идеально послужит Large Synoptic Survey Telescope, задачей которого станет регулярный обзор 10 миллиардов галактик. «Это даст нам очень богатую выборку галактик с высоким качеством, – говорит Шамир. – Эта выборка позволит получить окончательный ответ».