Одне з найточніших досліджень структури Всесвіту показало, що він «менш грудкуватий», ніж очікувалося. А його висновки можуть вказувати на існування таємничих сил.

Спостереження Dark Energy Survey і South Pole Telescope показують розподіл матерії з метою розуміння конкуруючих сил, які сформували еволюцію Всесвіту та керують його остаточною долею. Надзвичайно детальний аналіз доповнює ряд доказів того, що в так званій стандартній моделі фізики може бути відсутній важливий компонент.

«Схоже, що в нинішньому Всесвіті трохи менше [грудкуватості], ніж ми могли б передбачити, припускаючи, що наша стандартна космологічна модель прив’язана до раннього Всесвіту», — сказав Ерік Бакстер, астрофізик з Гавайського університету та співавтор дослідження.

Результати не подолали статистичного порогу, який вчені вважають достатньо надійним, щоб заявити про відкриття. Але вони отримані після подібних результатів попередніх пошуків, які натякають на те, що між теоретичними прогнозами та тим, що насправді відбувається у Всесвіті, може виникнути тріщина. .

З моменту Великого вибуху 13 мільярдів років тому Всесвіт розширювався, але матерія також охолоджувалася і злипалася, оскільки гравітація зближувала щільніші області, створюючи космічну мережу галактичних скупчень і ниток. Поки вчені працювали над тим, щоб зрозуміти це космічне перетягування каната, виникла дивна картина, в якій лише близько 5% вмісту Всесвіту припадає на звичайну матерію. Приблизно 25% становить так звана темна матерія, невидима маса, яка гравітаційно впливає, але в іншому випадку невидима. Решта 70% — це темна енергія — таємниче явище, яке, як кажуть, пояснює, чому розширення Всесвіту прискорюється, а не сповільнюється гравітацією.

Остання робота використовує дані дослідження темної енергії, яке протягом шести років досліджувало небо з вершини гори в Чилі, і телескопа Південного полюса, що шукає слабкі сліди радіації, яка поширюється небом з перших кількох моментів існування Всесвіту. 

В обох випадках аналіз використовує явище, яке називається гравітаційним лінзуванням, за якого світло злегка викривляється, проходячи повз масивні об’єкти, такі як галактики та згустки темної матерії, що дозволяє вченим зробити висновок про розподіл матерії у Всесвіті.

Аналіз показує, що матерія не така «скомкана», як очікувалося. 

За словами професора Карлоса Френка, космолога з Університету Дарема, який не брав участі в дослідженні, існує три ймовірних пояснення. 

По-перше, це може бути результатом "шуму" в даних або систематичної помилки в телескопі. Також можливо, що результати можна пояснити астрономічним явищем, яке погано вивчено, а не серйозним переписуванням космологічної теорії. 

«Наприклад, надмасивні чорні діри в центрах галактик можуть виробляти величезні струмені випромінювання, які, в принципі, можуть штовхати матерію навколо і трохи її згладити», — сказав він.

Третій, найбільш захоплюючий варіант, полягає в тому, що невідповідність пояснюється абсолютно новою фізикою, такою як існування нових видів нейтрино, екзотична поведінка темної енергії або нетрадиційні форми темної матерії. 

«З усіх трьох варіантів я сподіваюся, що це останній, боюся, що це другий, але я підозрюю, що це перший», — сказав Френк.

Висновки опубліковані в журналі Physical Review D.