Стандартна модель космології може бути неправильною: Всесвіт молодший, ніж вважали вчені

Вимірювання реліктового випромінювання, що залишилося від Великого вибуху, показує, що наш Всесвіт існує приблизно 13,8 млрд років. Цей розрахунок ґрунтується на Стандартній моделі космології, яка описує плоский Всесвіт, у якому домінують темна енергія і темна матерія та який розширюється зі швидкістю, що зростає. Стандартну модель космології використовують як основу для моделювання зростання найбільших структур у Всесвіті, зокрема галактик, скупчень галактик і надскупчень галактик. Але нові вимірювання руху пар галактик не відповідають тому, що показують моделі, йдеться в дослідженні, опублікованому журналі Nature Astronomy. Про це пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Групи галактик

У новому дослідженні астрономи вивчили галактики та їхні супутники в групах галактик. Таким терміном називають відносно невелике об'єднання галактик, у якому до кількох великих галактик приєднуються дрібніші. Чумацький Шлях, наприклад, входить до складу Місцевої групи галактик, куди входить понад 100 подібних астрономічних об'єктів. Групи галактик формуються в місцях перетину ниток космічної павутини, яка заповнює весь Всесвіт.

Учені провели аналіз даних спостережень за більш ніж 800 групами галактик, розташованих у радіусі приблизно 600 млн світлових років від нас. Астрономи зосередили свою увагу на наймасивнішій галактиці в кожній групі та виміряли рух пар галактик-супутників на протилежних сторонах цієї галактики.

Виявлено порушення стандартної моделі Всесвіту

Учені з'ясували, що частка галактик-супутників, які обертаються навколо великої галактики в протилежних напрямках, є вищою, ніж показують моделі великомасштабних структур Всесвіту, що ґрунтуються на Стандартній моделі космології.

За словами авторів дослідження, у цьому не було б нічого незвичайного, якби галактики-супутники тільки вийшли на орбіту навколо великого "господаря". Але з плином часу ці галактики повинні почати обертатися в одному напрямку. Якщо групи галактик сформувалися тоді, як це припускає Стандартна модель космології, то частка галактик-супутників, що обертаються в протилежних напрямках, має бути меншою. Результати дослідження показали невідповідність.

Всесвіт не такий старий, як ми думаємо

Інакше кажучи, здається, що галактики-супутники лише нещодавно потрапили в групи галактик. А це означає, що Всесвіт молодший, ніж передбачалося на основі вимірювань реліктового випромінювання. Але отримані дані, на жаль, не можуть показати на скільки саме він молодший, кажуть учені.

Це пов'язано з тим, що в рухах галактик-супутників і у формуванні груп галактик усе ще існує занадто велика свобода дій, щоб можна було точно визначити, наскільки молодший Всесвіт.

Якщо результати вчених знайдуть своє підтвердження під час нових спостережень, то це означає, що Стандартна модель космології може бути неправильною, і вчені насправді не зовсім правильно уявляють устрій Всесвіту.

Проблема Габбла

Відповідь на нову загадку ховатиметься у відомому космічному парадоксі. Швидкість розширення Всесвіту визначається таким параметром, як постійна Габбла. На основі вимірювань реліктового випромінювання було отримано значення цього параметра — 67,8 км/с на мегапарсек. Тобто кожен мегапарсек (це 3,26 млн світлових років) космосу розширюється на 67,8 км щосекунди. Так астрономи вирахували значення віку Всесвіту — приблизно 13,8 млрд років.

Але спостереження за надновими типу Ia, які з'явилися внаслідок вибухів зірок білих карликів, зокрема вимірюванням їхнього віддалення від нас, показало, що постійна Габбла дорівнює 73,2 км/с на мегапарсек. Виходячи з цього, вік Всесвіту становить 12,6 млрд років.

Два виміри швидкості розширення Всесвіту вважаються точними, але не збігаються. Цей космічний парадокс отримав назву проблема Габбла. Автори нового дослідження вважають, що їхні дані можуть бути пов'язані з проблемою Габбла та можуть говорити про те, що швидкість розширення Всесвіту все ж таки становить 73,2 км/с на мегапарсек.

Темної матерії не існує?

Але й це не вся проблема. Якщо сильно знизити вік Всесвіту, то виявиться, що деякі з відомих зірок з'явилися раніше, ніж утворився космос.

Тому пояснення результатів нового дослідження може ховатися також в інших аспектах Стандартної моделі космології. Опис Всесвіту в ній сильно залежить від існування темної матерії. Але досі точно не зрозуміло, що це таке, хоча відомо, що ця матерія існує. Але деякі вчені вважають, що її немає, і гравітаційний вплив, який невидима темна матерія чинить на галактики, можна пояснити модифікацією законів гравітації за низьких прискорень. Такі прискорення відчувають галактики-супутники, які обертаються на великих відстанях. І це припущення збігається з даними спостережень, які провели автори дослідження.

У будь-якому разі вчені вважають, що потрібно отримати ще більше даних, щоб підтвердити попередні висновки.

Як уже писав Фокус, об'єкти в космосі, що порушують фізику, випромінюють дивні радіосигнали, які вчені не можуть пояснити.