Наша Вселенная уже не такая громоздкая, как раньше, и это реальная проблема
Большая проблема, связанная с темной материей Вселенной, оказалась немного более серьезной. Наблюдения за более поздней Вселенной показывают, что этот неуловимый материал распределяется иначе по сравнению с показателями его распространения сразу после Большого взрыва. Сейчас он кажется менее комковатым, чем тогда – ненамного, но достаточно, чтобы предположить, что нам чего-то не хватает и что, возможно, мы допустили какую-то фундаментальную ошибку в стандартной космологической модели.
Это последнее и одно из наиболее полных измерений в серии измерений, раскрывающих проблему, известную как сигма-восьмёрка (напряжение S 8), подробно описанную сразу в пяти отдельных статьях в журнале Physical Review D. Пока решения не видно.
«Мы по-прежнему проявляем здесь достаточную осторожность», — говорит астрофизик Майкл Штраусс из Принстонского университета. «Мы не говорим, что только что обнаружили, что современная космология ошибочна. Статистика показывает, что только один из 20 шансов, что это произошло просто случайно, что убедительно, но не является полностью окончательным. Астрономическое сообщество пришло к одному и тому же выводу в ходе многочисленных экспериментов, поскольку мы продолжаем проводить эти измерения и, возможно, обнаруживаем, что это реально».
Несоответствие можно обнаружить, рассмотрев различные наборы данных света из далекой Вселенной, которые показывают распределение темной материи. Одним из них является космический микроволновый фон (CMB). Это слабый фон микроволнового света, пронизывающего Вселенную; остаточное излучение первоначального свечения, прошедшего через Вселенную через несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва.
Второй — это данные за 6 лет, полученные с помощью инструмента Hyper Suprime-Cam (HSC) на телескопе Субару на Гавайях. Исследователи использовали HSC для проведения так называемого исследования слабой гравитационной линзы.
Мы не можем видеть темную материю напрямую. Мы даже не знаем, что это такое. Но тот факт, что он оказывает гравитационное влияние на Вселенную, искривляя пространство-время, искажая свет, проходящий через него, означает, что мы можем обнаружить его присутствие.
Астрономы могут искать и анализировать эти искажения, чтобы составить карту распределения темной материи, вплоть до чрезвычайно точных масштабов.
«Это искажение — очень, очень небольшой эффект; форма отдельной галактики искажается на незаметную величину», — говорит астрофизик Рухи Далал из Принстонского университета, возглавлявший одну из работ. «Но когда мы проведем это измерение для 25 миллионов галактик, мы сможем измерить искажение с довольно высокой точностью».
HSC наблюдал небо в общей сложности 330 ночей в течение шести лет, и в разных работах разные команды анализировали данные по-разному. Они вернули значения S 8 (комковатости темной материи) между 0,763 и 0,776 – аналогично значениям, полученным в других исследованиях слабого линзирования.
Значение S 8, определяемое космическим микроволновым фоном, заметно выше: 0,832. Это противоречит нашему пониманию развития Вселенной; Стандартная космологическая модель предполагает, что распределение материи должно было начаться относительно гладко и со временем становиться более комковатым, по мере того как материя группировалась в галактики и усики космической паутины.
Слабые результаты линзирования вряд ли могут быть результатом ошибки: разные инструменты и разные анализы неоднократно давали схожие значения.
Авторы пошли на серьезные меры, чтобы закрыть глаза на собственные данные и защитить свои результаты от предвзятости.
«Я работал над этим анализом в течение года и так и не смог увидеть полученные значения», — говорит Далал.
Но есть и другие космологические противоречия – в первую очередь напряжение Хаббла, которое представляет собой неразрешенное расхождение в различных измерениях ускорения расширения Вселенной.
Так что же дает? Что ж, возможно, что-то не так с нашим космологическим моделированием. Возможно, что-то не так с нашими нынешними моделями темной материи. Возможно, мы что-то неправильно измеряем.
Возможно, если мы разрешим одно противоречие, остальные последуют за ним. А может и нет. Но одно совершенно ясно: есть нечто фундаментальное, чего нам, похоже, не хватает в наших попытках понять, как развивалась Вселенная.
В будущем более мощное оборудование позволит проводить более масштабные исследования и еще более точные измерения. Только благодаря этому мы сможем начать получать ответы на эти увлекательные проблемы.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
