Новая карта материи Вселенной проливает свет на силы, формировавшие его

Изучая гравитационное линзирование, ученые измерили количество массы и вещества, присутствующего в разных регионах Вселенной. Карта основывается на данных, собранных с помощью исследования темной энергии и телескопа Южного полюса, и может помочь пролить свет на темную энергию и темную материю – две самые большие загадки в астрофизике.

Читайте на сайте Над Северным полюсом Солнца внезапно образовался огненный вихрь, и учёные не могут этого объяснить

Как Вселенную видели раньше

Общепринятая теория состоит в том, что Большой взрыв дал старт всему, отправив разлетевшуюся материю, которая разлетелась по всем направлениям во вселенную, которая непрерывно расширялась. Как и следовало ожидать, она разлетелась не равномерно, а с элементом случайности, поэтому в некоторых регионах было больше материи, чем в других. С течением времени более плотные регионы начали образовывать облака пыли и газа, которые конденсировались в звезды, галактики и все остальное.

Изучая разделение материи в космосе сегодня, ученые могут лучше понять силы, формирующие Вселенную. Это охватывает такие загадки, как темная энергия, которая, как считается, является ускоряющейся со временем движущей силой расширения Вселенной.

Карта материи во Вселенной

Чтобы составить карту, ученые сосредоточились на явлении, называемом гравитационным линзированием. По сути, объекты с огромными массами фактически искажают само пространство-время до такой степени, что путь света искривляется, когда оно проходит мимо них. Измерение степени этого искажения может позволить ученым вычислить, сколько массы, а следовательно, и материи присутствует в конкретном регионе.

Анализ в основном согласуется с наиболее распространенной сегодня моделью Вселенной, известной как модель лямбда-холодной темной материи (ΛCDM). Однако, возможно, она не идеально подходит – исследование предполагает, что материя сгущается поменьше, чем мы думали, что может открыть дверь для целой новой модели, которая лучше все объясняет.

Похоже, что в современной Вселенной наблюдается немного меньше флуктуаций, чем мы могли бы предположить, предполагая, что наша стандартная космологическая модель привязана к ранней Вселенной,
– сказал Эрик Бакстер, автор исследования.

Знания о Вселенной постоянно дополняются

Это не первая трещина в понимании Вселенной, появившаяся в нашей так называемой стандартной модели космологии. ΛCDM требует существования таинственной субстанции под названием темная материя, которую можно наблюдать только из-за ее гравитационного воздействия на обычную материю. Однако, как бы ни были уверены астрономы в ее существовании, десятилетиями эксперименты не смогли ее непосредственно обнаружить.

Существует также проблема, называемая напряженностью Габбла. На самом деле, наблюдение космоса одним методом дает определенное значение так называемой неизменной Габбла – но модель ΛCDM, подкрепленная другими способами наблюдений, дает совсем другое значение. Что еще удивительнее, обе модели становятся все более достоверными, и все же они не пересекаются, что свидетельствует о возможности новой физики.

Почему это важное открытие

Ведущий автор исследования Сухдип Сингх (Sukhdeep Singh) говорит, что новая карта материи Вселенной важна по многим причинам.

Гравитационное линзирование – это лучший метод, который мы имеем для мапирования темной материи, которая невидима и не излучает и не поглощает свет. Мы смогли объединить данные этих двух исследований таким образом, что они стали гораздо более мощными, чем каждое из них в отдельности.

Карта позволит ученым изучить новые направления, такие как проверка теорий темной материи и темной энергии и изучение природы космического ускорения. Она также может помочь ответить на вопрос о происхождении и эволюции Вселенной.

Интересно Ученые говорят, что ядро Земли перестало вращаться, однако паниковать рано – оно меняет направление

Однако исследователи нового проекта признают, что их наблюдения за менее сгущенной природой материи еще не достигли уровня статистической значимости, необходимого для того, чтобы быть уверенными в этом. Предстоящая работа может помочь подтвердить это.

Как и в случае с любым крупным научным открытием, среди исследователей в этой области, вероятно, будут дебаты и разногласия по поводу последствий этих выводов. Однако ясно одно: новая карта материи Вселенной есть важная веха в нашем постоянном стремлении понять тайны космоса.