Выдвинута новая гипотеза о распределении материи во Вселенной

Одно из самых точных исследований Вселенной показывает, что материя распределена более равномерно, чем считалось ранее. Исследование вызвало сомнения в фундаментальной физической модели.

Вселенная «менее комковатая», чем ожидалось. К такому выводу пришла группа из более чем 150 исследователей со всего мира. Это одно из самых подробных исследований структуры пространства, которое когда-либо проводилось. Исследование было опубликовано в журнале «Physical Review D».

До сих пор наука предполагала, что видимая нам материя, то есть звезды и галактики, луны или астероиды, составляет лишь часть Вселенной. Около четверти Вселенной состоит из так называемой «темной материи» – невидимой массы, заметной исключительно благодаря силе гравитации. Остальное – это темная энергия, своего рода антигравитация, поддерживающая расширение Вселенной.

После Большого взрыва материя во Вселенной остыла. Гравитация стянула более плотные области вместе, в результате чего они слиплись. Так формировались скопления галактик. Материя распределена во Вселенной неравномерно. Однако Вселенная также не такая «комковатая», как предполагали исследователи ранее. По крайней мере, так показывает новое исследование.

«В сегодняшней Вселенной немного меньше вариаций плотности, чем можно было бы ожидать, основываясь на нашей стандартной космологической модели», – пояснил Эрик Бакстер, космолог и один из исследователей.

Эта стандартная модель описывает, какие пропорции обычной материи, темной материи и темной энергии содержит Вселенная, сколько лет космосу и как быстро он расширяется.

«Но эта стандартная модель привязана к ранней Вселенной», – указал Бакстер.

Эта модель применима ко всей истории Вселенной — от Большого взрыва до сегодняшнего дня и до будущего.

Исследователи собирали данные с двух специальных телескопов на протяжении многих лет. Первый, Южнополярный телескоп, находится в Антарктиде. Он ищет следы радиации с первых моментов существования Вселенной. Второй телескоп принадлежит «Обзору темной энергии» и стоит на вершине горы в Чили. Он предназначен для изучения расширения Вселенной.

Исследователи проанализировали собранные данные, используя явление, известное как «гравитационное линзирование». Когда свет проходит через более плотные области во Вселенной, такие как скопление галактик, он отклоняется и слегка искривляется. Отсюда астрономы могут определить распределение материи. Преимущество метода в том, что он позволяет регистрировать не только видимую материю, но и невидимую темную материю.

Оба телескопа предоставили специалистам самые точные на сегодняшний день данные о распределении материи в современном космосе. И независимо друг от друга привели к одному и тому же результату: флуктуации плотности немного меньше, чем предусматривает стандартная модель, Вселенная менее бугристая. Это может означать, что в модели отсутствует важный компонент, следовательно, она еще не завершена, или что стандартная модель содержит ошибку.

«Весь смысл физики в том, чтобы проверять модели и отвергать их. В лучшем случае это поможет нам лучше понять природу темной материи и темной энергии», – подчеркнула астрофизик и ведущий автор исследования Чихвей Чанг астрофизик.

Однако сначала результат должен быть подтвержден дальнейшими независимыми наблюдениями.