В ходе масштабного исследования, объединившего данные двух ведущих обсерваторий, работающих в разных диапазонах излучения, астрономы составили беспрецедентно подробную карту распределения материи в наблюдаемой Вселенной. Результаты оказались настолько точными, что выявили любопытные несоответствия, ставящие под сомнение полноту современной Стандартной модели космологии. Один из авторов работы охарактеризовал обнаруженную аномалию как «недостаточно объёмную», что указывает на возможные пробелы в нашем понимании фундаментальных законов мироздания.
Телескоп Южного полюса / © Аман Чокши, SPT/NSF
Синергия двух телескопов для исключения ошибок
Ключевым принципом научного метода является перепроверка результатов разными методами и инструментами. Это позволяет минимизировать систематические погрешности, присущие любому отдельному прибору. В данном проекте более 150 учёных провели совместный анализ данных, собранных двумя мощными инструментами: Обзором тёмной энергии (DES) и Телескопом Южного полюса (SPT).
Первый телескоп изучал распределение тёмной материи, а второй — космическое микроволновое фоновое излучение, или реликтовое излучение, являющееся эхом Большого взрыва. Несмотря на разную природу изучаемых явлений, оба исследования опирались на один и тот же физический принцип — гравитационное линзирование. Этот эффект, при котором массивные объекты (как обычная, так и тёмная материя) искривляют своим гравитационным полем путь световых лучей от далёких источников, служит универсальным «детектором» массы.
Обратите внимание: 2020 год станет самым теплым годом за всю историю наблюдений.
Три публикации и одна загадочная аномалия
Совмещение данных двух независимых обзоров оказалось чрезвычайно плодотворным. Результаты работы были настолько значимы, что легли в основу трёх научных статей, опубликованных в авторитетном журнале Physical Review D.
Совпадающие участки неба в обзорах DES и SPT / ©Yuuki Omori
Созданная учёными карта распределения материи является самой детальной на сегодняшний день. Её анализ выявил несколько аномальных областей, где материя распределена несколько иначе, чем предсказывает Стандартная модель. Астрономы отмечают, что в этих областях наблюдается чуть меньшая «комковатость» или сгущение вещества. Хотя статистическая значимость этого расхождения пока находится на грани обнаружения, сам факт его наличия требует самого пристального изучения.
Три возможных объяснения: от ошибки до новой физики
На данный момент исследователи рассматривают три основные гипотезы, способные объяснить обнаруженные нестыковки. Первая и самая простая — наличие неучтённых погрешностей в измерениях или сложных расчётах. Вторая — влияние так называемых космических струн, гипотетических топологических дефектов пространства-времени, образовавшихся в ранней Вселенной.
Однако наиболее интригующей является третья возможность — существование неизвестной ранее силы или взаимодействия, не вписывающегося в рамки современной Стандартной модели. Именно этот вариант вызывает у учёных особый интерес, так как его подтверждение означало бы революционный прорыв в космологии и фундаментальной физике, приблизив нас к пониманию самых глубоких тайн Вселенной.
Вам понравился материал? Так что подписывайтесь и ставьте лайк.
Спасибо за внимание!
Больше интересных статей здесь: Космос.