Стандартная модель космологии может быть не верной: Вселенная моложе, чем считали ученые

Фото: Live Science

Измерение реликтового излучения, оставшегося от Большого взрыва, показывает, что наша Вселенная существует примерно 13,8 млрд лет. Этот расчет основан на Стандартной модели космологии, которая описывает плоскую Вселенную, в которой доминируют темная энергия и темная материя и которая расширяется с возрастающей скоростью. Стандартную модель космологии используют в качестве основы для моделирования роста самых больших структур во Вселенной, в том числе галактик, скоплений галактик и сверхскоплений галактик. Но новые измерения движения пар галактик не соответствуют тому, что показывают модели, говорится в исследовании, опубликованном журнале Nature Astronomy. Об этом пишет Space.

Группы галактик

В новом исследовании астрономы изучили галактики и их спутники в группах галактик. Таким термином называют относительно небольшое объединение галактик, в котором к нескольким крупным галактикам присоединяются более мелкие. Млечный Путь, например, входит в состав Местной группы галактик, куда входит более 100 подобных астрономических объектов. Группы галактик формируются в местах пересечения нитей космической паутины, которая заполняет всю Вселенную.

Ученые провели анализ данных наблюдений за более чем 800 группами галактик, расположенных в радиусе примерно 600 млн световых лет от нас. Астрономы сосредоточили свое внимание на самой массивной галактике в каждой группе и измерили движение пар галактик-спутников на противоположных сторонах этой галактики.

Обнаружено нарушение стандартной модели Вселенной

Ученые выяснили, что доля галактик-спутников, которые вращаются вокруг большой галактики в противоположных направлениях выше, чем показывают модели крупномасштабных структур Вселенной, основанные на Стандартной модели космологии.

По слова авторов исследования, в этом не было бы ничего необычного, если галактики-спутники только вышли на орбиту вокруг крупного "хозяина". Но с течением времени эти галактики должны начать вращаться в одном направлении. Если группы галактик сформировались тогда, как это предполагает Стандартная модель космологии, то доля галактик-спутников, вращающихся в противоположных направлениях, должна быть меньше. Результаты исследования показали несоответствие.

Вселенная не такая старая, как мы думаем

Другими словами, кажется, что галактики-спутники лишь недавно попали в группы галактик. А это значит, что Вселенная моложе, чем предполагалось на основе измерений реликтового излучения. Но полученные данные, к сожалению, не могут показать на сколько именно она моложе, говорят ученые. Это связано с тем, что в движениях галактик-спутников и в формировании групп галактик все еще существует слишком большая свобода действий, чтобы можно было точно определить, насколько моложе Вселенная.

Если результаты ученых найдут свое подтверждение во время новых наблюдений, то это означает, что Стандартная модель космологии может быть не верной и ученые на самом деле не совсем правильно представляют устройство Вселенной.

Проблема Хаббла

Ответ на новую загадку скрываться в известном космическом парадоксе. Скорость расширения Вселенной определяется таким параметром, как постоянная Хаббла. На основе измерений реликтового излучение было получено значение этого параметра — 67,8 км/с на мегапарсек. То есть каждый мегапарсек (это 3,26 млн световых лет) космоса расширяется на 67,8 км каждую секунду. Таким образом астрономы вычислили значение возраста Вселенной — примерно 13,8 млрд лет.

Но наблюдение за сверхновыми типа Ia, которые появились в результате взрывов звезд белых карликов, в частности измерением их удаления от нас, показало, что постоянная Хаббла равна 73,2 км/с на мегапарсек. Исходя из этого возраст Вселенной составляет 12,6 млрд лет.

Два измерения скорости расширения Вселенной считаются точными, но не совпадают. Этот космический парадокс получил название проблема Хаббла. Авторы нового исследования считают, что их данные могут быть связаны с проблемой Хаббла и могут говорить о том, что скорость расширения Вселенной все же составляет 73,2 км/с на мегапарсек.

Темной материи не существует?

Но и это не вся проблема. Если сильно снизить возраст Вселенной, то окажется, что некоторые из известных звезд появились раньше, чем образовался космос.

Поэтому объяснение результатов нового исследование может скрываться также в других аспектах Стандартной модели космологии. Описание Вселенной в ней сильно зависит от существования темной материи. Но до сих пор точно не ясно, что это такое, хотя известно, что эта материя существует. Но некоторые ученые считают, что ее нет, и гравитационное влияние, которая невидимая темная материя оказывает на галактики, можно объяснить модификацией законов гравитации при низких ускорениях. Такие ускорения испытывают галактики-спутники, которые вращаются на больших расстояниях. И это предположение совпадает с данными наблюдений, которые провели авторы исследования.

В любом случае ученые считают, что нужно получить еще больше данных, чтобы подтвердить предварительные выводы.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform