Вот уже несколько лет космологов беспокоит несоответствие в том, насколько быстро расширяется Вселенная. Они знают, с какой скоростью она должна двигаться, основываясь на древнем свете ранней Вселенной, но, очевидно, современная Вселенная набрала слишком большую скорость - ключ к тому, что ученые могли упустить из виду один из фундаментальных компонентов Вселенной.
Теперь может образоваться вторая "трещина" в так называемой стандартной модели космологии. В конце июля ученые объявили, что современная Вселенная тоже выглядит неожиданно тонкой. Галактики, газ и другая материя не слиплись друг с другом так, как должны были бы. Несколько более ранних исследований предлагали аналогичные намеки, но этот новый анализ данных за семь лет представляет собой наиболее четкое отдельное указание на аномалию.
Как и большинство измерений крупномасштабной структуры современной Вселенной, это исследование сопряжено с техническими трудностями. Также возможно, хотя и маловероятно, что результаты являются случайными.
Новые причины для тревоги
Сложность изучения современной Вселенной состоит в том, что она в основном невидима. Астрономы мельком видят общую картину в местах, где галактики собираются в яркие скопления. Но они по-прежнему в значительной степени неспособны воспринимать тусклые нити газа, которые сплетают эти узлы в огромную космическую сеть. Хуже того, большинство считает, что эти галактики и газовые следы - не более чем декоративная мишура на прочном каркасе из невидимой «темной материи», составляющей большую часть Вселенной.
Новый обзор - это наиболее совершенная реализация метода выявления невидимого. Когда свет из далекой галактики достигает Земли, он проходит через волокна темной материи и тусклые облака газа. Эти толстые пятна притягивают свет гравитационно, создавая изломы на его пути.
К тому времени, когда свет далекой галактики достигает земного телескопа, он слегка искажается - возможно, превращается в преувеличенный эллипс. Затем астрономы пытаются нанести на карту невидимую темную материю, измеряя статистические искажения формы огромного количества далеких галактик на обширной полосе неба.
В новом исследовании участники Kilo-Degree Survey или KiDS наблюдали около 31 миллиона галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет. Затем они использовали эти наблюдения для расчета среднего распределения скрытого газа и темной материи Вселенной. Они обнаружили сгустки, которые почти на 10% тоньше, чем прогнозировавшаяся космологическая модель, известная как лямбда-холодная темная материя, или ΛCDM.
Более того, другие независимые измерения подтверждают вывод о том, что современная Вселенная кажется слишком тонкой.
Если бы материя была идеально распределена в тонком тумане, расширение Вселенной плавно раздвигало бы все объекты в дрейфующем движении, известном как поток Хаббла. Но Вселенная изобилует пустотами и сверхскоплениями, богатыми темной материей. Гравитационное притяжение сверхскоплений притягивает галактики ближе, а пустоты позволяют им свободно летать. Измеряя «пекулярные скорости» сверхновых звезд - насколько они отклоняются от своего локального потока Хаббла - исследователи создают свои собственные карты скрытой массы космоса.
Более того, за последние восемь лет, по крайней мере, дюжина исследований с использованием различных методов показала, что современная Вселенная, слишком тонкая.
