Всесвіт може бути перекошеним: нове дослідження кидає виклик науці

Вчені виявили невідповідність між рухом матерії та фоновим випромінюванням Великого вибуху (реліктове випромінювання). Це відкриття може змусити фізиків переглянути фундаментальні уявлення про будову нашого світу, розповідає 24 Канал з посиланням на Space.com.

Чи справді Всесвіт однаковий у всіх напрямках?

Загальноприйнята "стандартна космологічна модель" (Lambda-CDM) ґрунтується на ідеї ізотропності та однорідності простору.

Це означає, що при усередненні на великих відстанях космос має виглядати ідентично, куди б ми не подивилися. Така симетрична візія, відома як опис FLRW, базується на теорії відносності Ейнштейна та значно спрощує розв'язання його рівнянь.

Головним доказом цього вважається реліктове випромінювання (CMB) – залишкове світло Великого вибуху, яке є рівномірним по всьому небу з точністю до однієї стотисячної частки.

Однак останні дані вказують на суттєві розбіжності, які вчені називають "напруженнями". Найвідомішим є "напруження Габбла", що виникло через різницю в показниках швидкості розширення Всесвіту, отриманих від раннього та сучасного космосу за допомогою телескопів Hubble та Gaia.

Проте нова наукова праця зосереджена на ще фундаментальнішій проблемі – аномалії космічного диполя.

Про що розказує нове дослідження?

Дослідники виявили, що в реліктовому випромінюванні існує певна асиметрія: одна сторона неба трохи гарячіша, а протилежна – холодніша приблизно на одну тисячну частку. Це явище називають дипольною анізотропією CMB.

З результатами роботи можна ознайомитися в журналі Reviews of Modern Physics.

Згідно зі стандартною моделлю, подібні коливання мають спостерігатися і в розподілі далекої матерії. Ще у 1984 році астрономи Джордж Елліс та Джон Болдвін запропонували тест для перевірки цієї теорії за допомогою далеких радіогалактик і квазарів.

Результати тесту Елліса – Болдвіна показали, що Всесвіт не проходить цю перевірку. Зміни в розподілі матерії не збігаються з показниками реліктового випромінювання. Цей висновок підтвердили як наземні радіотелескопи, так і супутники, що працюють у середньому інфрачервоному діапазоні.

Така невідповідність є серйозним викликом, оскільки вона вимагає відмови не лише від моделі Lambda-CDM, а й від самого опису FLRW.

Астрономічна спільнота тривалий час ігнорувала цю проблему, адже вона змушує починати все з чистого аркуша. Проте найближчим часом очікується величезний обсяг даних від нових місій, таких як Euclid, SPHEREx, Обсерваторія імені Віри Рубін та Square Kilometre Array.

Використання машинного навчання та нових технологій може допомогти створити нову космологічну модель, яка змінить наше розуміння фундаментальної фізики.