Что-то подавляет рост Вселенной, говорят физики

Если смотреть глазами гиганта, галактики нашей Вселенной цепляются, как пена, за поверхность вечного океана, стягиваясь в комки и нити вокруг чернильных пустот.

Эта сверкающая паутина собиралась воедино и застывала в течение многих эпох. постепенно под руководством гравитации из того, что миллиарды лет назад было равномерно распределенным туманом из раскаленных добела частиц, только что вышедших из печи Большого взрыва.

Как бы медленным ни казался нам, простым смертным, этот рост, Университет физиков из Мичигана Нят-Мин Нгуен, Драган Хутерер и Юэвэй Вен хотят еще больше замедлить этот процесс, решая одну из самых неприятных проблем науки в этом процессе.

Они предложили внести изменения в модель, которая на данный момент лучше всего описывает Наша Вселенная могла бы разрешить серьезный конфликт в наблюдениях за расширяющейся талией космоса.

Как бы вы ни жаловались, что в наши дни невозможно получить что-то просто так, сегодня там больше пустого пространства, чем было вчера. Что-то заставляет небытие расти, протискиваясь в промежутки между галактиками, мягко раздвигая крупномасштабную структуру Вселенной со все возрастающей скоростью.

Поскольку мы не знаем, что стоит за этим загадочным толкая, мы называем ее темной энергией.

«Если гравитация действует как усилитель, усиливающий возмущения материи, превращаясь в крупномасштабную структуру, то темная энергия действует как аттенюатор, гасящий эти возмущения и замедляющий рост структура», — говорит Нгуен, ведущий автор исследования роста крупномасштабной структуры.

«Изучая, как космическая структура группировалась и росла, мы можем попытаться понять природу гравитации и темных сил». энергии».

Точная скорость расширения, известная как постоянная Хаббла (H0), совершенно не ясна. Измерив скорость удаления некоторых видов взрывающихся звезд, вы можете получить ускорение 74 километра в секунду на мегапарсек. Используя «световое эхо» растянутого излучения, которое все еще отражается после Большого взрыва – космического микроволнового фона (CMB) – скорость H0 приближается к примерно 67 километрам в секунду.

Это может показаться не таким уж большим достижением. разница, но несоответствие сохранилось в результате достаточного количества исследований, поэтому его больше нельзя сбрасывать со счетов как какую-то тривиальную ошибку.

Нгуен, Хутерер и Вен по-новому взглянули на плоскую конкордантную космологическую модель ΛCDM как на потенциальный источник ошибочных предположений. Если бы космология была игрой в шахматы, это была бы доска и фигуры, разложенные на плитках общей теории относительности, движущиеся под действием темной энергии и выровненные гравитационным влиянием темной материи.

Перематывая шахматные фигуры, которые мы видим, мы видим их назад. сегодня мы можем эффективно увидеть, как началась игра: от мгновенного мгновения быстрой инфляции до момента коллапса первых звезд, до формирования галактик и их окончательного возникновения в гигантские взаимосвязанные нити.

Если по какой-то причине этот процесс отклонился от того, что предсказывает модель конкорданса, что препятствовало росту крупномасштабной структуры Вселенной, напряжение между различными мерами ускоряющегося расширения Вселенной исчезло бы.

Исследователи использовали сочетание измерений, включающих рябь в космической паутине, явления гравитационного линзирования и детали космического микроволнового фона, позволяет прийти к статистически убедительному выводу о том, что космическая паутина растет медленнее, чем предсказывает космологическая модель плоского согласования ΛCDM.

«Разница в темпах роста, которую мы потенциально обнаружили, становится более заметной по мере приближения к настоящему моменту», — говорит Нгуен.

«Эти различные исследования по отдельности и в совокупности указывают на подавление роста. Либо нам не хватает каких-то систематических ошибок в каждом из этих зондов, либо нам не хватает какой-то новой физики позднего времени в нашей стандартной модели».

Хотя очевидных претендентов на то, что могло бы затормозить, нет. Рост космической паутины и будущие измерения крупномасштабной структуры Вселенной могут, по крайней мере, намекнуть на необходимость дальнейшего изучения этой идеи.

Вселенной потребовалось 13,7 миллиардов лет, чтобы выглядеть так хорошо. Мы можно подождать еще несколько лет, чтобы раскрыть секреты таких красивых космологических морщин.

Это исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.