Современный взгляд на мироустройство предполагает, что Вселенная в масштабах достаточно больших является однородной и изотропной. То есть ее характеристики и свойства не меняются, в какую бы сторону мы не двигались и где бы ни находились. Это допущение, известное как космологический принцип, лежит в основе современной космологии и играет ключевую роль в теориях происхождения, структуры и эволюции Вселенной. Однако недавнее исследование, основанное на данных о слабом гравитационном линзировании, подвергает сомнению эту фундаментальную концепцию и может привести к революционным изменениям в науке.
Вселенная: изотропна или нет
Группа исследователей под руководством доктора Джеймса Адама из Университета Западного Кейпа (ЮАР), совместно с коллегами из Великобритании и Франции, представила результаты своей работы. Учёные задались вопросом, действительно ли расширение Вселенной происходит равномерно во всех направлениях.
Для этого они исследовали возможность крупномасштабного анизотропного (неравномерного) расширения, используя измерения космических сдвигов — искажений формы удалённых галактик, вызванных искривлением света при прохождении через пространство-время. Это явление называется слабым гравитационным линзированием и возникает, когда гравитационное поле массивных структур, таких как скопления галактик, искривляет траекторию света от далёких галактик. Искривление приводит к едва заметным изменениям формы галактик, которые можно статистически проанализировать и получить информацию о распределении материи в пространстве.
Новый метод измерения
В отличие от предыдущих исследований, которые в основном использовали космический микроволновый фон (CMB) и сверхновые типа Ia для проверки изотропии Вселенной, новое исследование использует слабое линзирование в качестве независимого метода. Исследователи сосредоточились на обнаружении так называемых B-мод в сигнале сдвига слабого линзирования.
В идеально изотропной Вселенной количество этих B-мод должно быть незначительным. Однако значительное количество B-мод может указывать на отклонения от предсказаний стандартной модели, что является одним из признаков крупномасштабного анизотропного расширения.
Предварительные результаты
Полученные результаты исследования предоставляют интригующие, хотя пока и предварительные, свидетельства того, что в настоящее время расширение Вселенной, возможно, не является полностью равномерным. Исследователи утверждают, что кросс-корреляция между сигналами сдвига в E-моде и B-моде, которая обычно отбрасывается как систематическая ошибка в стандартных анализах слабого линзирования, может служить ценным инструментом для выявления крупномасштабной анизотропии.
Статистический анализ предполагает, что, если анизотропное расширение действительно существует, оно может оставить заметные следы в данных о космических сдвигах, что может поставить под сомнение фундаментальные предположения стандартной космологии. В случае подтверждения эти результаты могут иметь глубокие последствия для нашего понимания тёмной энергии, модифицированной гравитации и фундаментальных основ стандартной модели космологии. Некоторые теоретические модели, включая модели с анизотропным компонентом тёмной энергии или модифицированные теории гравитации, могут объяснить отклонения от изотропии.
Перспективы для науки
Так что, возможно, уже в ближайшем будущем ученым придется пересмотреть общепринятую космологическую теорию. А это означает, что Вселенная имеет совершенно иную форму, чем мы предполагали раньше — не замкнутую и не округлую. Более того, законы физики в разных частях Вселенной могут различаться. Да и сама она может находиться в разных временных промежутках. Например, где-то могут сохраняться экстремальные условия, возникшие всего (по космологическим меркам) через несколько миллионов лет после Большого взрыва.
The post Открытие, способное перевернуть все наше представление о мироустройстве appeared first on Русская семерка.