Всесвіт вирівнявся від вибуху: чим здивувала нова мапа космосу
Наша світобудова виявилася не такою «зім'ятою», як вважали теоретики Великого вибуху
Міжнародна команда зі 150 вчених опублікувала 31 січня у трьох різних дослідженнях у журналі Physical Review D точну й детальну мапу розподілу матерії у Всесвіті. Вона виявилася схожою на акуратно сплетений павучий шовк – без слідів вибуху. А отже, в основній космологічній моделі може бути не врахована якась сила природи, яка прибрала докази Великого вибуху.
Вчені назвали «дивовижним відкриттям» той факт, що космічна матерія на новій мапі схожа на тривимірне павутиння, рівномірно розтягнуте по всьому простору. Раніше комп'ютерні моделі, засновані на теорії Великого вибуху, малювали структуру Всесвіту «зім'ятою» (згрупованою в областях скупчення галактик).
«Очевидно, що в нинішньому Всесвіті коливання менші, ніж ми могли припускати з огляду на нашу стандартну космологічну модель, – повідомляє один із головних авторів досліджень Ерік Бакстер, астрофізик Гавайського університету в Гонолулу, США. – Висока точність нових результатів та їхня стійкість до джерел похибок переконують нас у тому, що ми, можливо, починаємо виявляти прогалини в нашій стандартній космологічній моделі».
Подвійне сканування з перехресною перевіркою
Для складання нової мапи Всесвіту вчені об'єднали дані, зібрані за п'ять років з однієї величезної ділянки неба двома різними методами спостереження. Так, з Південного полярного телескопа в Антарктиді було зроблено огляд у мікрометрових довжинах хвиль. А дослідження Dark Energy Survey за допомогою телескопа імені Віктора Бланка з вершини гори в Чилі зібрало дані у видимому діапазоні.
Мапи неба, складені на підставі даних Dark Energy Survey (ліворуч) та Південного полярного телескопа (праворуч)
Обидва сканування велися з урахуванням «гравітаційного лінзування» – викривлення світлових хвиль, що проходять повз об'єкти із сильною гравітацією, як-от галактики. Це дозволило картографам визначити розташування не лише звичайної матерії, а й невидимої для телескопів субстанції, яку називають темною матерією.
Скомбінувавши дані двох різних оглядів, вчені отримали більш об'ємну картину та знизили ймовірність того, що отримані результати спотворені помилкою, допущеною в одному з методів спостереження.
«Наш метод працює як перехресна перевірка, тому стає набагато надійнішим виміром, ніж якби ви просто використовували одне чи інше», – стверджує астрофізик університету Чикаго Чихвей Чанґ, один із провідних авторів дослідження.
Мапа із загадкою, що інтригує
Згідно із сучасними космологічними моделями, уся матерія у Всесвіті спочатку була спресована в точку нескінченної щільності, яка вибухнула приблизно 13,8 млрд років тому й викинула кварки, з яких через сотні тисяч років утворилися елементарні частинки. А з них так само сформувалися зірки, планети, галактики та пилові скупчення, що прискорено віддаляються від центру вибуху.
«Крім не дуже загадкової звичайної матерії, є загадкова темна матерія і дуже незрозуміла темна енергія. Ми зовсім не знаємо, що це, і лише припускаємо, що вона якось причетна до того, що Всесвіт розширюється з прискоренням. Ми отримали цю теорію, яка працює, у якій рівняння правильні, але ми не розуміємо, що собою являє темна матерія і темна енергія», – описує проблему Ерік Бакстер.
Нова мапа охоплює приблизно 10% неба, яке видно із Землі. Вона простягається не до країв Всесвіту, але містить об'єкти, світло від яких ішло до нас понад 10 млрд років.
Цю мапу можна сприймати як дуже старий голографічний знімок величезного шматка простору. Найвіддаленіша ділянка цієї голограми показує, як виглядали об'єкти 10 млрд років тому, і вони «зім'яті» приблизно так, як передбачає теорія Великого вибуху. Однак на ближній ділянці мапи, де Всесвіт відстає від нинішньої епохи на кілька мільярдів років, матерія розподілена більш рівномірно. Це означає або те, що стандартна космологічна модель неправильна, або те, що в ній утрачена якась сила, яка управляє космосом.
«Це може бути щось абсолютно нове, абсолютно божевільне. Наприклад, можливо, темна матерія не повністю темна. Можливо, вона насправді взаємодіє з нормальною матерією і розподіляє її у просторі. Таке відкриття може стати важливою подією та змінити наше розуміння фундаментальної фізики», – міркує Ерік Бакстер.
Розгадати й осмислити цю загадку світобудови астрофізики сподіваються за допомогою телескопів нового покоління, дані з яких розширять та деталізують мапу космосу. Вчені агітують і пересічних людей приєднуватися до досліджень. Вивчення будови Всесвіту терапевтично впливає на психіку, відволікаючи від реальних проблем.
Читайте також: Краса космосу: 10 найзнаковіших знімків з телескопа «Джеймс Вебб»
Якщо ви дочитали цей матеріал до кінця, ми сподіваємось, що це значить, що він був корисним для вас.
Ми працюємо над тим, аби наша журналістська та аналітична робота була якісною, і прагнемо виконувати її максимально компетентно. Це вимагає і фінансової незалежності.
Станьте підписником Mind всього за 196 грн на місяць та підтримайте розвиток незалежної ділової журналістики!
Ви можете скасувати підписку у будь-який момент у власному кабінеті LIQPAY, або написавши нам на адресу: [email protected].
