Вселенная пытается нам что-то сказать: находка физиков не вписывается в теорию Эйнштейна

Также астрофизики выяснили, что, поскольку темная энергия ускоряет глобальное расширение Вселенной, подавление роста космической структуры, становится даже более заметным, чем предсказывает теория. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Как работает Вселенная?

Галактики пронизывают нашу Вселенную, словно гигантская космическая паутина. Их распределение не случайно — у них есть тенденция группироваться вместе. Фактически, вся космическая паутина зародилась как крошечные сгустки материи в ранней Вселенной, которые постепенно разрослись в отдельные галактики и, в конечном итоге, в скопления и нити.

На протяжении космического времени изначально небольшой сгусток массы притягивает и накапливает все больше и больше материи из локального региона посредством гравитационного взаимодействия. По мере того, как он становится все более плотным, в конечном итоге, регион разрушается под действием собственной гравитации.

Не только материя

Вселенная состоит не только из материи. Ученые давно считают, что также в ее составе есть загадочный компонент, известный как темная энергия. Она ускоряет расширение Вселенной в глобальном масштабе. Если это так, она оказывает противоположное воздействие на крупные структуры.

Иными словами, если гравитация усиливает возмущения материи, превращая их в крупномасштабную структуру, то темная энергия — как аттенюатор, гасящий эти возмущения и замедляющий рост структуры. Изучая, как космическая структура группировалась и росла, ученые могут понять природу гравитации и темной энергии.

Именно это и сделали авторы нового исследования, Минь Нгуен, ведущий автор исследования, научный сотрудник и постдокторант кафедры физики, профессор физики Драган Хутерер и аспирант Юэвэй Вэнь из Мичиганского университета. Они исследовали временной рост крупномасштабной структуры на протяжении космического времени с помощью нескольких космологических зондов.

Что сделали ученые?

Разница в темпах роста, которую ученые потенциально обнаружили, становится более заметной по мере приближения к сегодняшнему дню. Эти разные пробы по отдельности и в совокупности указывают на подавление роста. Авторы исследования пришли к выводу, что, возможно, им не хватает «какой-то новой физики» в Стандартной модели.

Стандартная модель — теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Современную формулировку завершили в 2000-е годы после экспериментального подтверждения существования кварков. 

Что они выяснили?

Полученные результаты потенциально направлены на устранение так называемого напряжения S8 в космологии. S8 — это параметр, который описывает рост космической структуры. То самое напряжение возникает, когда ученые используют два разных метода для определения значения S8 и не приходят к единому мнению. Первый метод, использующий фотоны космического микроволнового фона, указывает на более высокое значение S8, чем полученное на основе измерений слабого гравитационного линзирования галактик и измерений кластеризации галактик.

Но ни один из этих способ не помогает измерить рост структуры сегодня, только в более ранние времена. Затем эти измерения экстраполируют на настоящее время, предполагая Стандартную модель. По словам авторов нового исследования, их выводы о позднем подавлении роста приведут два значения S8 в полное соответствие.

Что дальше?

«Мы были удивлены высокой статистической значимостью аномального подавления роста. Честно говоря, у меня такое чувство, будто Вселенная пытается нам что-то сказать. Теперь наша задача, космологов, — интерпретировать эти результаты», — подчеркивает профессор физики Драган Хутерер.

Ученые пишут, что хотели бы еще больше укрепить статистические доказательства подавления роста космических структур. Также они хотят ответить на более сложный вопрос: почему структуры растут медленнее, чем предполагает Стандартная модель с темной материей и энергией. Причина этого эффекта может быть связана с новыми свойствами темной энергии и темной материи или с каким-то другим расширением Общей теории относительности и Стандартной модели, «о котором мы еще не думали», — заключают физики.

Читать далее:

С самой известной звездой в небе что-то происходит. Рассказываем главное

Российские химики разработали соединения, запускающие самоуничтожение раковых клеток

Ученый опроверг главное заблуждение насчет Луны

The post Вселенная пытается нам что-то сказать: находка физиков не вписывается в теорию Эйнштейна appeared first on Хайтек.