Ученые обнаружили несоответствие между движением материи и фоновым излучением Большого взрыва (реликтовое излучение). Это открытие может заставить физиков пересмотреть фундаментальные представления о строении нашего мира, рассказывает 24 Канал со ссылкой на Space.com.
Смотрите также Сенсация в космологии: обнаружена связь между темной материей и "частицами-призраками"
Действительно ли Вселенная одинакова во всех направлениях?
Общепринятая "стандартная космологическая модель" (Lambda-CDM) основывается на идее изотропности и однородности пространства.
Это означает, что при усреднении на больших расстояниях космос должен выглядеть идентично, куда бы мы ни посмотрели. Такое симметричное видение, известное как описание FLRW, базируется на теории относительности Эйнштейна и значительно упрощает решение его уравнений.
Главным доказательством этого считается реликтовое излучение (CMB) – остаточный свет Большого взрыва, которое является равномерным по всему небу с точностью до одной стотысячной доли.
Однако последние данные указывают на существенные расхождения, которые ученые называют "напряжениями". Самым известным является "напряжение Хаббла", возникшее из-за разницы в показателях скорости расширения Вселенной, полученных от раннего и современного космоса с помощью телескопов Hubble и Gaia.
Однако новая научная работа сосредоточена на еще более фундаментальной проблеме – аномалии космического диполя.
О чем рассказывает новое исследование?
Исследователи обнаружили, что в реликтовом излучении существует определенная асимметрия: одна сторона неба немного горячее, а противоположная – холоднее примерно на одну тысячную долю. Это явление называют дипольной анизотропией CMB.
С результатами работы можно ознакомиться в журнале Reviews of Modern Physics.
Согласно стандартной модели, подобные колебания должны наблюдаться и в распределении далекой материи. Еще в 1984 году астрономы Джордж Эллис и Джон Болдуин предложили тест для проверки этой теории с помощью далеких радиогалактик и квазаров.
Результаты теста Эллиса – Болдуина показали, что Вселенная не проходит эту проверку. Изменения в распределении материи не совпадают с показателями реликтового излучения. Этот вывод подтвердили как наземные радиотелескопы, так и спутники, работающие в среднем инфракрасном диапазоне.
Такое несоответствие является серьезным вызовом, поскольку оно требует отказа не только от модели Lambda-CDM, но и от самого описания FLRW.
Астрономическое сообщество долгое время игнорировало эту проблему, ведь она заставляет начинать все с чистого листа. Однако в ближайшее время ожидается огромный объем данных от новых миссий, таких как Euclid, SPHEREx, Обсерватория имени Веры Рубин и Square Kilometre Array.
Использование машинного обучения и новых технологий может помочь создать новую космологическую модель, которая изменит наше понимание фундаментальной физики.