Nehomogenní vesmír vyvrací Koperníkův i kosmologický princip

V dnešní době už mnoho kosmologů odmítá Koperníkův princip, který říká, že   Země nezaujímá ve vesmíru význačné místo. Podobné je to i s kosmologickým principem, který z něho vychází.

  Pomocí modelů nehomogenního vesmíru lze  vysvětlit zrychlené rozpínání vesmíru i bez temné energie. Je nutné ovšem zdůraznit, že homogenní není totéž co izotropní, což znamená, že je stejný ve všech směrech od pozorovatele. Pokud se nacházíme v oblasti, kde je menší hustota, zatímco ve vzdálených oblastech je větší, pak tato část vesmíru je z našeho pohledu izotropní, což potvrzuje i měření reliktního záření,  (1), ale neznamená to, že je homogenní.
  Nejdříve něco o tom, jak malou část z pozorovatelného vesmíru můžeme dnes skutečně pozorovat. Tomu se někdy  říká viditelný vesmír. Na obr. Je červený, zaoblený světelný kužel, který to názorně ukazuje.

  Na vodorovné ose diagramu  je  vzdálenost od nás, na svislé ose je kosmický čas od velkého třesku, my se nacházíme na vrcholu toho kužele. Čárkovaně tam jsou světočáry, tj. dráhy vesmírných těles časoprostorem. Bod, ve kterém světočára protne zmíněný světelný kužel nám udává čas emise světla a vzdálenost v té době od nás. Světelný kužel má poloměr asi 5,8 Gly a to je maximální vzdálenost objektů, které dnes můžeme skutečně pozorovat. A to jsou pouze 2 tisíciny  z   „pozorovatelného“ vesmíru. Ani sebelepší radioteleskopy nám nepomohou, protože vzdálenější objekty jsou mimo náš světelný kužel. Jejich světlo k nám nemohlo doletět, protože bylo a je unášeno rozpínajícím se časoprostorem.
  Dnešní vzdálenost těchto objektů pak je nahoře v úrovni Here & Now
Jak si ale máme potom vysvětlit třeba tvrzení, že „Fotografie byla pořízena v roce 2001 a je na ní zachycen nejvzdálenější lidmi pozorovaný objekt ve vesmíru, galaxie UDFj-39546284, podle astronomů NASA je vzdálená 13,2 miliardy světelných let od Země.“ (3)

Toto ovšem není dnešní vzdálenost, ta je podle výpočtů asi 32 Gly,  ani vzdálenost v době emise světla, ta byla pouze asi 2,4 Gly. Je to vzdálenost dráhy světla  ( light travel distance ), kterou astronomové z NASA obvykle používají a která se správnou vzdáleností (proper distance) nemá mnoho společného.. 

  A nyní ke Koperníkovu principu, přičemž  vyjděme ze všeobecně uznávaných předpokladů:

1. Vesmír je na velkých škálách nezakřivený, euklidovský.
2. Hubbleův lineární vztah v = Ho . D  platí pouze pro z < 0,1 t.zn. pouze do vzdálenosti asi 1,4 Gly.

Hubbleův vztah je matematickým vyjádřením kosmologického principu: objekt vzdálený od nás 2Gly se vzdaluje rychlostí 140 000 km/s a totéž si řekne pozorovatel, který je od nás 10 Gly, od něho se vzdaluje stejnou rychlostí. A když říkáme, že Hubbleův vztah platí pouze do vzdálenosti asi 1,4 Gly, pak bychom to samé měli říci o kosmologickém principu.
  Jestliže vesmír je  euklidovský, pak k popisu jeho kinematiky nepotřebujeme teorii relativity, ale stačí docela obyčejná geometrie a aritmetika. K tomu použijeme Hubbleův diagram prof. Wrighta z UCLA (5) a z něho jednu křivku, Evolving Supenovae, což jsou dnešní vzdálenosti a rychlosti několika supernov typu 1A..

 Nyní si představme homogenní vesmír, který si zobrazíme jako stejně hmotné galaxie na vodorovné ose s konstantní vzdáleností od sebe 2Gly. Tento vesmír nyní necháme expandovat rychlostmi dle modré křivky.
  Galaxie G2 se vzdaluje od G0 rychlostí  115 000 km/s, zatímco Galaxie G12 od G10 jen 60 000 km/s.
Tedy pozorovatel v G10 rozhodně nevidí stejný obraz vesmíru jako my, navíc galaxie G8 se od něho vzdaluje rychlostí   65 000 km/s, zatímco my pozorujeme vesmír ve všech směrech stejný.
  Jedná se tedy o nelineární rozpínání, které má pouze jeden střed, poblíž kterého se náhodou nacházíme (G0). Navíc to jasně ukazuje, že tato expanze způsobí nehomogenitu této části vesmíru, protože jeho hustota klesá více poblíž tohoto středu rozpínání, viz dolní řada galaxií.
  Ke stejnému závěru došli i Kari Enquist a kol. (3), kde na str. 14 mají graf hustoty hmoty ve vesmíru, která stoupá směrem od nás, a mnoho dalších kosmologů.(4, 6).

  Z toho je vidět, že zmíněný Koperníkův i kosmologický princip se  už jeví jako pseudovědecké středověké dogma, které odporuje dnešnímu pozorování.

  Tedy naše Galaxie zaujímá výjimečné místo v té oblasti, kterou jsme schopni pozorovat, protože se nachází poblíž středu rozpínání, který je zde pouze jeden. Takových oblastí však mohou být v celém pozorovatelném vesmíru stovky, protože ten má poloměr 46 Gly.

Prameny:

(1) http://www.osel.cz/9015-vedci-potvrdili-ze-vesmir-nema-zadny-preferovany-smer.html?typ=odpoved&id_prispevku=147168

(2)  http://dudr.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=252884

 (3) https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0609120.pdf

(4) https://arxiv.org/pdf/0905.1160.pdf

(5) http://www.astro.ucla.edu/~wright/sne_cosmology.html

(6) http://dudr.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=255192