Спиральные галактики, которые могут иметь правую (R) и левую (L) закрутку рукавов, удобно использовать для проверки космологического принципа. Надёжным свидетельством нарушения симметрии стало бы появление диполя — избытка R-галактик в некой области неба и соответствующего недостатка спиральных галактик с такой закруткой на противоположном участке пространства.

Данные для исследования американский физик взял из каталога Sloan Digital Sky Survey (SDSS), выбрав около 200 000 изображений галактик, расположенных на красном смещении z, не превышающем 0,085. Эти снимки просматривала группа из пяти человек, от которой требовалось точно определить направление закрутки спиральных рукавов или указать, что установить его не удалось. В результате был получен массив из 15 158 галактик с присвоенным им обозначением «R» или «L».

Гипотетическая Вселенная, в которой все галактики имеют одинаковую закрутку рукавов. Справа показаны спиральные галактики из каталога SDSS: вверху — с правой закруткой, внизу — с левой. (Иллюстрация из журнала Physics Letters B.)

Искомый диполь автор выделил при создании диаграммы, на которой отмечена асимметрия А = (R – L)/(R + L), вычисленная для разных областей пространства, разбитого на сегменты по прямому восхождению α (одной из координат экваториальной системы) и значению z. Легко заметить, что в области 180˚ < α < 240˚ наблюдается недостаток R-галактик (величина А отрицательна), а в противоположной части полусферы таких галактик заметно больше. Скорее всего, ось диполя смотрит в направлении точки с координатами (α, δ) = (217˚, 32˚), где δ — склонение. Вероятность того, что спиральные галактики заняли такую позицию случайно, составляет всего 7,9•10^–4.

Чтобы проверить эти результаты, необходимо провести более тщательный и масштабный обзор спиральных галактик, которые находятся в Южной галактической полусфере и плохо представлены в каталоге SDSS.

Отрицательные значения величины А, рассчитанной по тридцатиградусным секторам прямого восхождения и отдельным ячейкам «толщиной» z = 0,01, на этой диаграмме отмечены синим, положительные — красным. Крупным шрифтом выделены средние значения А для секторов, а в скобках проставлено число спиральных галактик, попавших в тот или иной сектор. Синяя стрелка указывает на Северный полюс Галактики, а левая часть диаграммы примерно соответствует Северной галактической полусфере. (Иллюстрация из журнала Physics Letters B.)

Полная версия отчёта опубликована в журнале Physics Letters B; препринт статьи можно скачать отсюда.

Подготовлено по материалам Мичиганского университета.