Kipukkadt a focilabda – mégis tölcsér alakú a világegyetem?

Kicsit szürrealista álomnak tűnhet, de Frank Steiner, az Ulmi Egyetem (Németország) legutóbbi megfigyelései szerint a kozmosz egy hosszú tölcsérhez hasonló. Az egyik végén egy szűk csőhöz, a másikon pedig egy kiterebélyesedő, harangszerű alakhoz hasonlít az Univerzum. Steiner modellje azonban nemcsak ezért érdekes: az új világmodell szerint az űr, illetve a tér véges, azaz körülhatárolható. (És korántsem végtelen, mint ahogy például az újkorban, a reneszánsz idején vélték egyes tudósok, s ami még ma is sok tankönyvben szerepel.)

„Hot spot”-ok és „cold spot”-ok

Ha ezt a kissé furcsa, de mindenképpen újszerű modellt elfogadnák a tudományos világban, akkor eddig nehezen értelmezhető megfigyeléseket is megmagyarázhatnának a szakértők. Az egyik az úgynevezett forró és hideg helyek („hot spot”-ok, „cold spot”-ok) létezése, illetve elhelyezkedésük mintázata a kozmikus háttérsugárzás mérésekor. A kozmikus háttérsugárzás a világmindenség ősrobbanás utáni állapotát tükrözi, a New Scientist című lap szerint a Steiner-féle modell egészen pontosan a Big Bang után 380 ezer évvel bekövetkezett állapotot képes megmagyarázni, vagyis a forró és a hideg pontok elhelyezkedésének ezt a mintáját támasztja alá.

Az univerzum hot spotjaival kapcsolatos elméleti konstrukciók egyelőre igen bizonytalanok. A hot spotok, az úgynevezett forró pontok, más néven csomók, rögök. A kozmikus háttérsugárzásban parányi intenzitáskülönbségek, irregularitások, fluktuációk érzékelhetők. Ezekből a csomósodásokból alakulhattak ki később a csillagok és a galaxisok.

A legújabb elmélet szerint tölcsérben vagyunk

A legújabb elmélet a tavalyi megfigyelések, a NASA 2003-as Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) felmérése alapján készült. Ez alapján a mikrohullámú sugárzást elemző vizsgálat szerint most számos teória tesztelhető. Az adatok alapján nincs hatvan fokos szögnél nagyobb tartományban hideg vagy forró pont. Ez azt jelenti, hogy az Univerzum nem tágult jobban, nem nyílt ki szélesebbre, mint hatvan fok.

Steiner és munkatársai azt állítják, hogy a véges, kürtalakú univerzum megfelel az eddigi megfigyeléseknek. Szerintük az univerzumban nincs is helyük az igazán nagy, forró és hideg pontoknak, foltoknak. Az ulmi kutatók modellje szerint az univerzum 10 a 32-diken köbfényév térfogatú. Amikor viszont még csak 380 ezer éves volt az univerzum, akkor csak töredéke lehetett ennek a méretnek. Túl kicsi volt tehát ahhoz, hogy nagy fluktuációk (forró és hideg pontok) keletkezzenek benne.

Űrhajóval a kürt két oldalán

Az ulmi kutatók modellje egy különleges matematikai eljáráson alapul, az úgynevezett Picard-topológián. Eszerint az univerzum görbéi furcsa irányt követnek. Az egyik végük végtelen hosszú, de annyira szűk(ülnek), hogy véges kiterjedésű. A másik végén a kürt kiszélesedik ugyan, de ez a folyamat nem tart örökké, így ha valaki az univerzumnak e vége felé űrhajózna (mondjuk a „kürt külső oldalán”), akkor egy idő után a kürt túloldalán, a belső oldalon találná magát, és nem távolodna a kiindulási pontjától, hanem ismét közeledne afelé.

A kürtalakú világegyetem ötlete egyébként nem új. Már a kilencvenes években felvetették ezt a tudósok, de Steinerék az elsők, akik a WMAP felméréssel is összhangba hozták az elméleti eredményeket. A kilencvenes években a COBE műhold furcsa megfigyelései vezették a tudósokat a kürtszerű alak felvetésére.

Kipukkadt a focilabda?

A New Scientist egy korábbi számában egyébként egy másik tudóscsoport focilabdához hasonló szerkezetűnek vélte a világmindenséget. Ez a 2003-as, szintén a WMAP-on alapuló „futballmodell” azonban bajba került most. A labdaszerű szerkezet szerint ugyanis bizonyos köröknek kellett volna megjelennie a kozmikus háttérsugárzás mintázatában. A körök a futballmodell szerint a forró és hideg pontok egymást tükrözőelhelyezkedéséből adódtak volna. Minthogy ilyeneket mégsem észleltek, a tudományos világ – egyelőre legalábbis – elvetni látszik a focilabda modellt. (E modellről, illetve annak kétséges mivoltáról korábban beszámoltunk a National Geographic Online-on is.)

A focilabda- és a kürtelméletnek azonban van közös pontja is. Ez pedig az, hogy az Univerzum nem végtelen. Egy végtelen univerzum ugyanis mindenféle hullámokat tartalmazna – állítják a rádiócsillagászok. A WMAP azonban a nagyon hosszú hullámokat nem észlelte, ez pedig arra enged következtetni, hogy a világmindenség nem végtelen.