Dagens fysiske teorier sier at universet har lik form i alle retninger (isotropi). Kunne vi se et slikt univers utenfra, ville det se ut som en rund boble.

For å undersøke universets historie, måler forskerne den kosmiske mikrobølgestrålingen (cosmic microwave background, CMB). Denne strålingen stammer fra da kosmos ble skapt i the Big Bang for rundt 13,7 milliarder år siden.

De eldgamle mikrobølgene skaper en bakgrunnsstråling som vi kan observere. Romsonden the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) har målt denne kosmiske bakgrunnsstrålingen i flere år.

Disse målingene av mikrobølgehimmelen utgjør basisen for de beste bildene vi har av universets barndom og tidlige historie.

Systematisk variasjon

Doktorgradsstudent Nicolaas E. Groeneboom og postdoktor Hans Kristian Eriksen ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo arbeider med metoder for å analysere disse dataene.

Da de to forskerne testet en modell av universet basert på mikrobølgemålingene, fant de noe oppsiktsvekkende.

Det var mer variasjon i den kosmiske bakgrunnsstrålingen langs en akse enn en annen.

Resultatet blir et univers som roterer rundt en spesiell akse. Det synes som at universet ikke lenger er symmetrisk som en biljardkule, som hittil antatt.

- Lovende

I slike målinger kan det oppstå falske resultater på grunn av statistiske variasjoner. Men forskerne er ganske sikre på at det ikke er tilfelle her.

- Sannsynligheten for at det vi har funnet bare er en statistisk tilfeldighet, er mindre enn 0,1 prosent, sier Groeneboom og Eriksen.

Systematiske effekter som feil i selve målingene gjort av romsonden, eller forstyrrelser skapt av strålingen fra vår egen galakse, er det verre å være sikre på.

- Men vi mener at vi har klart å utelukke en god del av disse feilene, sier de to forskerne.

- Resultatene ser lovende ut.

Undersøker videre

Groeneboom og Eriksen skal nå undersøke resultatene videre. De håper også at nye målinger foretatt av den europeisk-amerikanske romsonden Max Planck, som skal skytes opp i 2009, vil kaste mer lys over saken.

Det er ikke første gang en variasjon i universets bakgrunnsstråling har blitt funnet. Men alle disse funnene har en viss statistisk usikkerhet ved seg.

Det at universet kanskje er vridd, har ikke blitt påvist tidligere.

De to forskerne er likevel forsiktige med å presentere resultatene som endelige. Nå venter de på at fysikermiljøene rundt om i verden skal gjøre seg opp en mening.

Effekt på dagens teorier

- Hvis analysen er riktig og universet er vridd, hva betyr det for dagens fysiske teorier?

- En slik anomali gjør blant annet at fysiske likninger blir mer kompliserte og analyser blir vanskeligere å gjøre, sier Groeneboom og Eriksen.

Det gjelder blant annet teorien om universets inflasjon, som fant sted like etter the Big Bang. Da hadde universet hadde en periode hvor dagens fysiske lover ikke gjaldt.

Under inflasjonen utvidet universet seg raskere enn lysets hastighet. Dermed endte noen deler av universet opp mer enn 13,7 milliarder lysår unna.

- Men inflasjonsmodellen kan ikke forklare variasjonen i universets form som vi har funnet, sier Groeneboom og Eriksen. Kanskje må inflasjonsmodellen modifiseres.

Årsaken til vridningen

- Hva kan være årsaken til den mulige rotasjonen av universet?

- Vi kan bare spekulere, sier de to forskerne:

- I dagens standard inflasjonsteori, antar vi at et kantefelt dominerte universets egenskaper. Men i de nye modellene har vi to felt, en struktur for enorme skalaer og en for mer ordinære kosmologiske størrelser.

De nye resultatene antyder at det finnes mer enn bare ett slikt felt i universet. Alt i alt kan de norske forskernes oppdagelse best forklares ved hjelp av de mest avanserte teoriene i dagens kosmologi.

- Universet er nok mye mer komplisert enn det vi ønsker å tro, avslutter Groeneboom og Eriksen.

Referanse: 

Nicolaas E. Groeneboom, Hans Kristian Eriksen. Bayesian analysis of sparse anisotropic universe models and application to the 5-yr WMAP data. Astrophysics.