Продвиньтесь достаточно далеко во Вселенной, и вы сможете вернуться туда, откуда начали. Измерения космической обсерватории «Планк» показали, что Вселенная может иметь форму сферы, а не плоского листа, что изменит почти всё, что мы думаем о космосе.
Обсерватория «Планк», работавшая с 2009 по 2013 год, нанесла на карту космический микроволновый фон, свечение, оставшееся после Большого взрыва.
Одна серия наблюдений показала, что гравитационное линзирование – искривление света далёких объектов из-за формы пространства-времени, которое вызывается действием гравитации других массивных объектов, – было больше, чем ожидалось. Алессандро Мельчиорри из Римского университета Ла Сапиенца и его коллеги подсчитали, что это может быть связано с тем, что форма Вселенной отличается от того, что мы о ней думали.
Все другие космологические данные предполагают, что Вселенная плоская, то есть у неё нет кривизны. Эти измерения «Планка» показывают, что она может быть «замкнутой» или сферической, что означает, что если вы продвинетесь достаточно далеко в одном направлении, вы вернётесь туда, откуда начали. Это связано с тем, что дополнительное линзирование подразумевает наличие дополнительной тёмной материи, которая вытянула бы Вселенную в конечную сферу вместо плоского листа.
Согласно этим наблюдениям, вероятность того, что Вселенная будет замкнутой, в 41 раз выше, чем плоской. «Это наиболее точные космологические данные, которые дают нам иную картину», – говорит Мельчиорри.
Если Вселенная действительно замкнута, это может стать серьезной проблемой для нашего понимания космоса. Еще одна космологическая загадка заключается в том, что ближайшая Вселенная расширяется быстрее, чем следовало бы. Это сложно объяснить с помощью нашей стандартной модели космологии, которая включает плоскую Вселенную, и команда подсчитала, что со сферической Вселенной это становится ещё сложнее, а также с несколькими другими космическими несоответствиями, которые нам ещё предстоит объяснить. Это настолько плохо, что они называют это «космологическим кризисом».
«В замкнутой Вселенной эти аномалии более серьезны, чем мы думали», – говорит Мельчиорри. «Если ничто не согласуется, мы должны хорошенько подумать о нашей модели Вселенной и ее образовании».
Обычное объяснение образования Вселенной включает период сразу после большого взрыва, называемый инфляцией, когда Вселенная быстро расширялась. Наши нынешние модели инфляции естественным образом приводят к плоской Вселенной, поэтому, если Вселенная действительно замкнута, они должны измениться.
«Нам нужна новая модель, и мы еще не знаем, что это такое», – говорит Мельчиорри. Никто не придумал способ согласовать эти наблюдения «Планка» с многочисленными несогласованными космологическими измерениями, которые даже включают некоторые другие наблюдения обсерватории «Планка».
Фактически, все остальные космологические измерения, которые у нас есть, указывают на плоскую Вселенную. Нет других наблюдений, которые намекаютна то, что космос действительно может быть замкнутым, и есть шанс, что это измерение «Планка» – просто статистическая случайность.
«Если это правда, это будет иметь серьезные последствия для нашего понимания Вселенной», –говорит Дэвид Спергель из Принстонского университета. «Это действительно важное заявление, но я не уверен, что оно подтверждено данными. На самом деле, я бы сказал, что доказательства на самом деле против».
«Больше данных в ближайшие несколько лет покажет, нужно ли нам серьезно относиться к этой аномалии или это просто статистическая случайность», – говорит Спергель. Обсерватория Саймонса, которая в настоящее время строится в Чили, сможет измерять гравитационное линзирование даже точнее, чем «Планк», и должна сказать нам, действительно ли существует космологический кризис.
Подписывайтесь на канал Глубины космоса, будет много интересного!
Читайте также:
О тёмной материи и теории относительности Эйнштейна
10 самых необычных космических открытий 2020 года
Из чего сделаны черные дыры? Ученые приближаются к ответу