Galactische dans onthult dat het universum kleiner is dan gedacht

Sterrenstelsels bevinden zich in een enorme groep sterrenstelsels. Bij binnenkomst in de cluster vertonen deze sterrenstelsels een blauwverschuiving vergeleken met het centrale sterrenstelsel. Krediet: Dr. Shihong Liao

Uit een onderzoek met behulp van gegevens van Sloan Digital Sky Survey is gebleken dat het universum mogelijk jonger is dan verwacht, wat traditionele kosmologische modellen uitdaagt door de bewegingen van ruimtestelsels rond massieve clusters te analyseren.

In standaard kosmologische modellen begint de vorming van kosmologische structuren met het ontstaan ​​van kleine structuren, die vervolgens hiërarchisch samensmelten, wat leidt tot de vorming van grotere systemen. Naarmate het universum ouder wordt, hebben massieve groepen en clusters van sterrenstelsels, als de grootste systemen, de neiging in massa toe te nemen en een meer dynamisch ontspannen toestand te bereiken.

De bewegingen van ruimtestelsels rond deze groepen en clusters bieden waardevolle inzichten in hun samenstellingstoestand. Waarnemingen van dergelijke bewegingen verschaffen belangrijke aanwijzingen over de ouderdom van het heelal.

Met behulp van openbare gegevens van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS) analyseerde een onderzoeksteam onder leiding van professor Qi Guo van de National Astronomical Observatories van de Chinese Academie van Wetenschappen (NAOC) de kinematica van satellietparen rond enorme clusters van sterrenstelsels. De bevindingen van het team suggereren dat het universum mogelijk jonger is dan voorspeld door het LCDM-model met kosmologische Planck-parameters.

Deze studie is gepubliceerd in Natuur astronomie Op 22 januari.

Cumulatieve fractie van gebonden paren als functie van de tolerantiehoek. Krediet: Dr. Qing Guo

De onderzoekers onderzochten de beweging van paren satellieten die zich aan de andere kant van massieve clusters van sterrenstelsels bevonden, met behulp van hun snelheidsverschuivingen ten opzichte van het centrale sterrenstelsel langs de gezichtslijn. Ze vonden een significante overmaat aan paren die gecorreleerde snelheidsverschuivingen vertoonden vergeleken met paren die anti-gecorreleerde snelheidsverschuivingen vertoonden.

“De toename van het aantal gecorreleerde satellietparen duidt op de aanwezigheid van recentelijk aangegroeide of gevallen sterrenstelsels in de ruimte”, zegt professor Qi Guo, corresponderend auteur van het artikel.

Deze overmaat werd ook gevonden in moderne kosmologische simulaties, maar de omvang van dit effect was veel kleiner dan bij waarnemingen. De grote discrepantie tussen waarnemingen en simulaties geeft aan dat massieve clusters van sterrenstelsels jonger zijn in het echte universum.

“Aangezien de leeftijd van massieve clusters van sterrenstelsels nauw verband kan houden met de leeftijd van het heelal, suggereren deze resultaten daarom een ​​jonger heelal vergeleken met het heelal dat is afgeleid van de kosmische microgolfachtergrond (CMB) van de Planck Collaboration”, aldus dr. Qing Guo. , eerste auteur van het artikel.

Deze resultaten vormen een uitdaging voor het huidige kosmologische model en kunnen waardevolle inzichten verschaffen in het Hubble-tensorprobleem.

Referentie: “Jonger heelal aangegeven door satellietpaarcorrelaties van SDSS-waarnemingen van massieve clusters van sterrenstelsels” door Qing Guo, Qi Guo, Marius Cotton, Shi Shao, Wenxiang Pei, Wenting Wang, Liang Gao en Jie Wang, 22 januari 2024, Natuur astronomie.
doi: 10.1038/s41550-023-02192-6