С космосом что-то не так: новое моделирование Вселенной подкинуло проблем

Фото: Getty Images

Международная группа ученых создала крупнейшее в истории космологическое компьютерное моделирование Вселенной. В нем ученые отслеживали распределение не только темной, но и обычной материи, что дает представление о том, как мог развиваться космос. Моделирование, получившее название FLAMINGO, включало эволюцию темной, обычной матери и темной энергии в соответствии с законами физики. Но сколько материи вообще существует во Вселенной? На этот вопрос сложно ответить, ведь текущие космологические наблюдения просто расходятся во мнениях относительно того, как материя распределена в современной Вселенной. И из-за этого возникает несколько проблем, которые указывают на то, что мы, возможно, не совсем правильно понимаем природу нашей Вселенной. Результаты нового моделирования были описаны в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пишет Space.

Что касается того, сколько материи на самом деле содержит Вселенная, астрономы говорят, что новое компьютерное моделирование является важным исследованием, которое поможет определить причину серьезного несоответствия в космологии, которое называется проблемой S8. Эта проблема связана с тем, как распределена материя в космосе.

Свойства нашей Вселенной задаются несколькими числами, которые называются космологическими параметрами. Значения этих параметров можно измерить различными способами. Один из этих методов основан на свойствах реликтового излучения, то есть фонового света, оставшегося от ранней Вселенной. Но эти значения не соответствуют значениям, которые измерены другими методами, основанными на том, как гравитация галактик искривляет свет, то есть на гравитационном линзировании. Такие несоответствия могут означать, что стандартная модель космологии не может правильно описать природу Вселенной.

Например, есть космологический параметр S8, который характеризует, насколько сильно сгруппированной является вся материя. Измерения этого параметра с помощью реликтового излучения показывают более высокое значение, чем измерения с помощью гравитационного линзирования. Соответственно возникает так называемая проблема S8.

Новая компьютерная модель не решает эту проблему и это связано с тем, что модель учитывает не только влияние темной материи, но и обычной материи, чего не учитывали в прошлых моделях.

Компьютерное моделирование может выявить причину существующих несоответствий в измерениях, но если окажется, что они недостаточны для объяснения существующих космологических проблем, то стандартная модель космологии может оказаться под угрозой существования. По словам ученых, она имеет свои недостатки, которые уже проявляются.

Вселенная значительно менее неоднородна, чем предсказывает стандартная модель космологии. Но измерения, которые исследуют структуры Вселенной между измерениями реликтового излучения и измерениями гравитационного линзирования, полностью согласуются с предсказаниями стандартной модели. Ученые считают, что на протяжении значительной части своей истории Вселенная вела себя так, как и ожидалось, но позже в ней что-то изменилось. Возможно, ключ к разрешению существующей проблемы S8 находится в ответе на вопрос, что именно послужило причиной этих изменений.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform