Астрономы выявили пугающую аномалию: наша вселенная слишком «гладкая»

0

Крупнейший в истории обзор темной энергии завершен. Результаты анализа шести лет наблюдений подтверждают стандартную модель космологии, но оставляют «трещину», которая может разрушить наши представления о физике.

В январе 2026 года международная коллаборация Dark Energy Survey (DES) поставила точку в одном из самых амбициозных астрономических проектов XXI века. После тщательной обработки данных, собранных за 758 ночей наблюдений, ученые представили финальный анализ структуры и расширения Вселенной.

Итоги, опубликованные серией статей, производят двойственное впечатление. С одной стороны, они стали триумфом точности: никогда еще человечество не измеряло параметры космоса с такой скрупулезностью. С другой — данные указывают на странную аномалию, которая отказывается исчезать, намекая, что Вселенная «стареет» не совсем так, как предсказывают учебники.

Глаз в чилийских горах

Эпицентром этого исследования стала вершина Серро-Тололо в чилийских Андах. Здесь, вдали от городской засветки, на 4-метровом телескопе имени Виктора Бланко установлена Камера темной энергии (DECam) — один из самых совершенных инструментов в истории астрономии.

Это не просто фотоаппарат, а 570-мегапиксельный монстр весом в несколько тонн. Его матрица настолько чувствительна, что способна уловить свет галактик, испущенный миллиарды лет назад. С 2013 по 2019 год камера сканировала одну восьмую часть ночного неба, собирая фотоны от почти 700 миллионов астрономических объектов.

Однако сбор данных был лишь началом. Потребовалось еще шесть лет, чтобы сотни физиков из США, Великобритании, Испании и других стран превратили терабайты снимков в стройную физическую картину. Исследователи применили беспрецедентный подход, объединив сразу четыре независимых метода («зонда») для проверки реальности.

Четыре столпа истины

До сих пор астрономы часто полагались на какой-то один способ измерения — например, только на взрывы звезд или только на положение галактик. DES впервые объединил их все в единый аналитический конвейер, исключив возможность случайной ошибки.

Первый метод — наблюдение за сверхновыми типа Ia. Эти взрывающиеся звезды служат «стандартными свечами»: зная их истинную яркость, ученые вычисляют расстояние до них и скорость расширения Вселенной.

Второй и третий методы связаны с распределением материи: кластеризация галактик (как они группируются в скопления) и барионные акустические осцилляции (эхо звуковых волн, рожденных в плазме ранней Вселенной).

Но самым мощным инструментом стало слабое гравитационное линзирование.

Shutterstock

Масса искривляет пространство-время. Свет от далеких галактик, проходя мимо массивных скоплений материи на пути к Земле, слегка искажается. Измеряя эти микроскопические искажения формы миллионов галактик, ученые смогли восстановить карту распределения невидимой темной материи и понять, как она «комковалась» на протяжении последних 6 миллиардов лет.

Победа Эйнштейна или новая физика?

Главный вопрос, на который должен был ответить обзор: что такое темная энергия? Эта таинственная сила, открытая в конце 1990-х, заставляет Вселенную расширяться с ускорением, расталкивая галактики.

В стандартной космологической модели (ΛCDM) темная энергия — это неизменная константа, свойство самого вакуума. В альтернативных моделях (например, wCDM) она может менять свою плотность со временем.

Результаты DES прозвучали как приговор для экзотических теорий: данные с поразительной точностью ложатся в рамки стандартной модели с постоянной темной энергией. Казалось бы, физики могут выдохнуть — Эйнштейн снова оказался прав. Однако в бочке меда обнаружилась ложка дегтя, которая не дает покоя теоретикам.

Проблема S8: Вселенная слишком гладкая

Анализ выявил устойчивое расхождение в параметре, который астрономы называют S8. Этот коэффициент описывает «комковатость» (clumpiness) Вселенной — то, насколько сильно материя сегодня собрана в плотные скопления и нити космической паутины.

Если взять данные о ранней Вселенной (полученные спутником Planck по реликтовому излучению) и прокрутить время вперед согласно законам Общей теории относительности, мы должны получить определенную степень неоднородности. Вселенная должна быть «комковатой».

Но данные DES и других современных обзоров (таких как KiDS) показывают другую картину: реальная Вселенная оказалась более гладкой и равномерной, чем предсказывает теория. Материя в ней сгруппирована слабее, чем должно быть. Разница невелика, но она не исчезает с улучшением качества данных.

Это похоже на то, как если бы вы испекли кекс строго по рецепту, но он поднялся чуть меньше, чем обещала кулинарная книга. Либо вы ошиблись в ингредиентах, либо в духовке действуют неизвестные вам законы физики.

Космологи называют это «напряжением S8» (S8 tension). Если это расхождение подтвердится в будущих, еще более точных экспериментах, это будет означать, что наше понимание гравитации на космических масштабах неполно. Возможно, темная материя взаимодействует сама с собой иначе, или темная энергия все-таки имеет динамическую природу, которую мы пока не можем уловить.

На пороге новой эры

Завершение анализа данных DES — это конец одной главы и начало следующей. Прямо сейчас в Чили готовится к полноценной работе Обсерватория имени Веры Рубин (LSST). Если DECam была «широкоугольным объективом», то новая обсерватория станет «кинокамерой», снимающей все южное небо каждые несколько ночей.

В ближайшее десятилетие астрономы получат данные о 20 миллиардах галактик. Этот объем информации либо окончательно похоронит аномалию S8, списав ее на статистические погрешности, либо разрушит Стандартную модель, открыв дверь в «новую физику».

Пока же мы остаемся с удивительным фактом: мы знаем точный рецепт Вселенной (68% темной энергии, 27% темной материи, 5% обычной материи), но «вкус» получившегося блюда все еще остается для нас загадкой.

Чтобы не пропустить следующие прорывы в изучении космоса и технологий, подписывайтесь на телеграм-канал Digital Report. Мы следим за тем, как наука меняет будущее.

Digital Report

Share.

About Author

Digital-Report.ru — информационно-аналитический портал, который отслеживает изменения цифровой экономики. Мы описываем все технологические тренды, делаем обзоры устройств и технологических событий, которые влияют на жизнь людей.

Leave A Reply