В каком бы направлении вы ни посмотрели во Вселенную, вид будет практически таким же, если вы посмотрите достаточно далеко. Окружающая нас среда полна ярких туманностей, звездных скоплений и темных облаков газа и пыли. Мы видим больше звезд к центру Млечного Пути, чем какие-либо другие.
Однако если мы посмотрим на миллионы и миллиарды световых лет от нас, скопления галактик равномерно распределены во всех направлениях, и все начинает выглядеть более или менее одинаково. Астрономы говорят, что Вселенная однородна и изотропна - другими словами, Вселенная гладкая.
Это, конечно, не означает, что Вселенная в больших масштабах идеально гладкая. Даже в самых отдаленных уголках наблюдаемой Вселенной мы видим небольшие колебания. Наблюдения за космическим микроволновым фоновым светом (CMB) показывают нам небольшое изменение температуры более высокой и низкой плотности, которые существовали в ранней Вселенной. Это именно то, что мы ожидали. Более того, шкала флуктуаций реликтового излучения позволяет нам измерить количество темной материи и темной энергии.
Распределение галактик также не идеально равномерно. Галактики сгруппированы в сверхскопления, между которыми есть огромные пространства, практически лишенные какой-либо материи. Небольшие флуктуации плотности, наблюдаемые в CMB, вызвали образование скоплений галактик то тут, то там. Согласно космологической модели LCDM, первые галактики сгруппировались вокруг более плотных областей. По мере того как Вселенная расширялась за миллиарды лет, сформировалась нынешняя структура сверхскоплений и пустотных пространств. Поскольку масштаб реликтового излучения породил скопления галактик, измерения реликтового излучения позволяют нам предсказать размер сверхскоплений. Другими словами, уровень однородности ранней Вселенной должен кое-что сказать нам об однородности скоплений галактик.
Однако последние исследования галактик показывают, что наши прогнозы не соответствуют тому, что мы видим. KiDS (Kilo-Degree Survey) нанес на карту более 31 миллиона галактик в пределах 10 миллиардов световых лет. Обзор охватывает примерно половину возраста Вселенной и включает расположение галактик и степень их группировки. Основываясь на данных KiDS, исследователи обнаружили, что галактики распределены примерно на 10% более равномерно, чем предполагалось. Вселенная более однородна, чем мы думали, и мы не знаем почему.
Хотя результаты очевидны, они не соответствуют строгим научным стандартам. Существует небольшая вероятность того, что галактики случайно распределены по Вселенной более равномерно. Тем не менее, эти результаты могут также указывать на новую физику или некоторые пробелы в нынешней космологической модели. Таких пробелов было несколько - и астрономы начинают искать альтернативы.
Однако на данный момент самое главное - продолжать сбор данных.