Oblik svemira nije nešto o čemu često razmišljamo. Moderna kozmologija, nauka o porijeklu i evoluciji svemira, zasniva se na pretpostavci da je kosmos, kada se posmatra na dovoljno velikim razmjerama, isti u svim smjerovima. Međutim, sve veći broj dokaza, prikupljenih pomoću najmoćnijih teleskopa, ukazuje na to da bi ova temeljna ideja mogla biti pogrešna. Čini se da je naš svemir asimetričan, „nagnut“, a to otkriće prijeti da sruši standardni model kozmologije koji se gradio decenijama.
Današnji „standardni kozmološki model“, poznat kao Lambda-CDM model, izuzetno je uspješan u opisivanju strukture i dinamike svemira. On počiva na takozvanom kozmološkom principu, ideji da je svemir homogen (isti na svakom mjestu) i izotropan (isti u svakom smjeru). Ova pretpostavka maksimalne simetrije uveliko pojednostavljuje Einsteinove jednačine opće relativnosti i čini temelj našeg razumijevanja kosmosa, od Velikog praska do danas.
Ipak, posljednjih godina pojavile su se značajne „napetosti“, odnosno neslaganja između teorijskih predviđanja i podataka dobijenih posmatranjem. Najpoznatija među njima je Hubbleova napetost, koja se odnosi na razliku između izmjerene brzine širenja svemira danas i brzine izračunate na osnovu uslova u ranom svemiru.
Međutim, još jedna, možda i fundamentalnija anomalija, privlači sve veću pažnju naučnika.
Kosmička dipolna anomalija
Sve počinje s kosmičkim mikrovalnim pozadinskim zračenjem (CMB), ostatkom svjetlosti iz vremena Velikog praska. To zračenje je izuzetno ujednačeno širom neba, s varijacijama od svega jednog dijela u sto hiljada. Ipak, postoji jedna značajna razlika poznata kao CMB dipol, jedna strana neba je blago toplija, a suprotna hladnija. Taj dipol se lako objašnjava našim kretanjem kroz svemir brzinom od oko 370 kilometara u sekundi u odnosu na to drevno zračenje.
Problem nastaje kada se isto pokuša provjeriti na materiji.
Ako je kozmološki princip tačan, tada bi raspodjela udaljenih galaksija i kvazara također trebala pokazivati sličan dipol, uzrokovan isključivo našim kretanjem. Ovaj test, poznat kao Ellis-Baldwinov test, donedavno nije bilo moguće precizno provesti zbog nedostatka dovoljno velikih i detaljnih kataloga nebeskih objekata.
Nedavne studije, koje su analizirale milione radio-galaksija i kvazara, pokazale su zapanjujući rezultat: svemir „pada“ na ovom testu. Uočeni dipol u raspodjeli materije nekoliko je puta jači nego što bi se očekivalo samo na osnovu našeg kretanja. Drugim riječima, izgleda da u jednom smjeru postoji stvarni višak galaksija, nezavisan od našeg gibanja.
To ukazuje na temeljnu asimetriju u samoj strukturi svemira.
Asimetričan svemir
Ova dipolna anomalija nije jedini dokaz koji narušava sliku simetričnog svemira. Nezavisna studija, koja je koristila podatke NASA-inog rendgenskog opservatorija Chandra, analizirala je stotine galaktičkih skupova i otkrila da brzina širenja svemira možda nije ista u svim smjerovima. Mjerenja pokazuju da se svemir u nekim dijelovima širi brže nego u drugima. Jedno od mogućih objašnjenja jeste da tamna energija, misteriozna sila koja ubrzava širenje svemira, nije ravnomjerno raspoređena.
Kao da to nije dovoljno, treća linija istraživanja otkrila je asimetriju i u samom rasporedu galaksija. Naučnici su analizirali položaje više od milion galaksija, grupišući ih u četverostrane oblike (tetraedre). Otkrili su statistički značajan višak tetraedara s jednom orijentacijom u odnosu na njihove zrcalne slike. Ovo kršenje paritetne simetrije (jednakosti lijevog i desnog) ukazuje na to da su neki još nepoznati zakoni fizike, koji su vrijedili u vrijeme Velikog praska, utisnuli „hiralnost“ ili određeni „smjer“ u samu strukturu kosmosa.
Sve ove anomalije predstavljaju ogroman izazov za standardni model, jer ih nije lako jednostavno „zakrpiti“. One ne zahtijevaju samo napuštanje Lambda-CDM modela, već i preispitivanje same osnovne pretpostavke o izotropnom svemiru. To bi značilo povratak na sam početak teorijske kozmologije.
Nadolazeći projekti, poput svemirskog teleskopa Euclid i opservatorija Vera Rubin, pružit će dosad neviđenu količinu podataka. Možda ćemo uskoro dobiti hrabre nove uvide koji će nam pomoći da izgradimo novi, potpuniji model svemira u kojem živimo, svemira koji je, kako se čini, mnogo čudniji i asimetričniji nego što smo ikada zamišljali.