Экспериментаторы всегда переоценивают точность своих данных и склонны совершать ошибки, поэтому не стоит сразу реагировать на их сообщения.
Изотропия распределения реликтового излучения, открытого Пензиасом и Вильсоном в 1965 году, стала сильным подтверждением изотропной модели Вселенной. Но одновременно этот эффект вызвал активные поиски анизотропии реликтового фона электромагнитного излучения (то есть определение степени его изотропии), как и признаков анизотропии в распределениях других космических объектов (квазаров, галактик и их скоплений). Отметим, движение Земли и Млечного Пути относительно реликтового излучения определяет очевидную анизотропию дипольного типа (на уровне 10–3) из-за смещения Доплера. Эта физически прозрачная анизотропия маскирует возможные и более интересные дипольные эффекты, связанные с глобальной анизотропией Вселенной.
Поиски мелкомасштабной анизотропии реликтового излучения увенчались успехом: она была открыта на уровне 10–5 в данных спутников COBE и «Реликт» в начале 90-х годов и с тех пор активно изучается, например, по данным спутников WMAP и «Планк». Такая мелкомасштабная анизотропия не имеет отношения к глобальной космологической анизотропии, которая, исходя из общих соображений, должна иметь, в первую очередь, дипольный или квадрупольный характер. Интересно, что именно величина наблюдаемого квадрупольного момента реликтового излучения представляет проблему для теории инфляции.
Целый ряд работ выявили в наблюдательных данных глобальную анизотропию распределения различных космических объектов или их свойств. Рассмотрение этих работ выходит за рамки задач данной книги. Мы ограничимся описанием интересного исследования, которое показало, что распределение постоянной Хаббла по небу имеет отчетливую квадрупольную анизотропию.
В 2020 году группа исследователей из Германии и США во главе с К. Мигкасом опубликовала статистическое исследование многих сотен скоплений галактик. Кластеры галактик наблюдались в рентгеновском диапазоне, и для каждого скопления были определены температура, светимость и расстояние до него. Это удалось благодаря корреляции, которая существует для рентгеновской светимости и температуры газа в скоплениях. Существенным оказалось и то, что скопления галактик хорошо наблюдаются во всех направлениях, поэтому они достаточно равномерно покрывают небо (за исключением полосы вдоль галактической плоскости), в то время как такие «космические маяки», как сверхновые, распределены гораздо неравномерней.
Исследование Мигкаса и соавторов позволило надежно определить постоянную Хаббла или скорость расширения Вселенной в конкретном направлении. Как оказалось, расширение Вселенной является анизотропным, имея квадрупольную составляющую около 10–15 % (илл. 15). Карта неба на цветной илл. 15 дана в галактических координатах (то есть Млечный Путь расположен вдоль горизонтальной оси). Обратим внимание на область минимальной постоянной Хаббла в районе отрицательных галактических широт –20 и долгот 280 (на рисунке 0 для левой части шкалы равен одновременно и 360 для правой части). Самая холодная часть этого пятна близка к Южному полюсу, который имеет галактическую широту –27,1 и долготу 302,9.
В 2021 году группа Мигкаса расширила свое исследование галактических скоплений на различные спектральные диапазоны, доказав достоверность открытой анизотропии постоянной Хаббла на статистическом уровне 5.4σ.
Как показано в Приложении II, степень анизотропии, найденная Мигкасом и соавторами, хорошо соответствует теоретическим расчетам в рамках циклической космологии, где первое приближение соответствует изотропии и однородности, а второе приближение дает анизотропию до 15 %. Отметим, что ориентация анизотропии постоянной Хаббла также близка к анизотропии направления осей галактик, которая обсуждалась в разделе 15.2.
Эти исследования Мигкаса и др. (2020, 2021) — одни из самых значимых среди множества других работ, которые, исследуя самые различные космические объекты и их свойства, обнаруживают заметные признаки глобальной анизотропии Вселенной.