Исследователи составили одну из самых полных карт всей материи во Вселенной, которая намекает на то, что космические объекты «сгруппированы в определенных областях, а не равномерно распределены» — то, что предполагалось в предыдущих космологических моделях.
Общепризнанная теория заключается в том, что Большой взрыв положил начало всему — «разбросав» материю по всем направлениям в расширяющейся Вселенной. Как и следовало ожидать, все это не было распределено равномерно, но имело элемент случайности, поэтому в одних реагионах было больше материи, чем в других. Более плотные области стали образовывать облака газа и пыли, которые впоследствии конденсировались в звезды, галактики и все остальное.
Сегодня, изучая распределение материи, ученые могут лучше понять процессы, которые формировали Вселенную, в том числе и темную энергию, которая, как считают, ускоряет расширение Вселенной со временем. Одна из самых точных карт материи недавно была составлена учеными Университета Чикаго, которые собрали огромные объемы данных с помощью двух различных телескопических исследований и последующей их перекрестной проверки, чтобы повысить точность.
Данные получили от Dark Energy Survey — проекта, который в течение 6 лет сканировал небо в ближнем инфракрасном и видимом свете с помощью 4-метрового телескопа имени Виктора Бланко, расположенного в Чили; а также от Южного полярного телескопа, изучающего реликтовое излучение, так называемый «отблеск» Большого взрыва.
При создании карты ученые сосредоточились на явлениях под названием гравитационные линзы — массивные тела, фактически деформирующие пространство-время таким образом, что путь света искривляется, когда он проходит мимо. Измерение такого искажения помогает ученым вычислить — сколько массы, а значит и материи, присутствует в определенном регионе.
Ученые в большинстве своем согласовали собственный анализ с наиболее приемлемой ныне моделью Вселенной — известной как “модель лямбда-холодной темной материи” (ΛCDM) — но выявили некоторые отличия. Новое исследование показало, что материя «менее сгруппирована» в некоторых областях, а это может стать основанием для создания совершенно новой космологической модели, которая будет лучше объяснять процессы, происходящие во Вселенной.
«Похоже, что в нынешней Вселенной несколько меньше флуктуаций, чем мы могли думать, предполагая, что наша стандартная космологическая модель привязана к ранней Вселенной», — сказал Эрик Бакстер, автор исследований.
Это не первая «трещина» в стандартной космологической модели. ΛCDM подразумевает существование таинственной субстанции — темной материи, которая наблюдается только из-за гравитационного воздействия на обычную материю. Несмотря на то, что астрономы уверены, что она существует, десятилетия экспериментов так и не смогли ее обнаружить.
Еще одна проблема — так называемое «напряжение Хаббла», которым называют расхождение во мнениях ученых относительно скорости расширения Вселенной. Один способ наблюдения за космосом привел к получению определенного значения расширения, так называемой постоянной Хаббла; в то время как модель ΛCDM, подкрепленная другими способами наблюдения, демонстрирует совсем другое значение. Еще удивительнее то, что оба значения становятся все более доказанными и вместе с тем не имеют никакого совпадения.
Исследователи нового проекта признают, что полученная ими информация о менее сложной природе материи еще не достигла уровня убедительной статистической значимости. Однако над этим будут работать в будущем, и новая подробная карта послужит основой для этого.
Источник: New Atlas, Университет Чикаго