Опубликована новая карта распределения материи во Вселенной

После Большого взрыва и рождения Вселенной, материя распространилась в пространстве и постепенно образовала планеты, звезды и галактики, которые мы наблюдаем сегодня. Составляя карту этой материи сегодня, ученые могут попытаться понять силы, сформировавшие эволюцию Вселенной.

Международная группа астрономов выпустила одно из самых точных измерений того, как материя сегодня распределяется по Вселенной.

В анализе приняли участие более 150 исследователей, которые объединили данные двух основных обзоров Вселенной, Dark Energy Survey и South Pole Telescope.

Среди других результатов анализ показывает, что материя не такая «комковатая», как можно было бы ожидать, основываясь на текущей лучшей модели Вселенной, что дополняет совокупность доказательств того, что в существующей стандартной модели Вселенной может быть что-то отсутствующее.

Распределение материи

После того, как Большой взрыв создал всю материю во Вселенной около 14 миллиардов лет назад, материя стала распространяться «наружу», охлаждаясь и слипаясь по мере своего продвижения.

Ученые очень заинтересованы в том, чтобы проследить путь этой материи; увидев, где все закончилось, они могут попытаться воссоздать то, что произошло, и какие силы должны были быть задействованы изначально.

Первый шаг — это сбор огромного количества данных с помощью телескопов. В этом исследовании ученые объединили данные двух очень разных обзоров: Dark Energy Survey («Обзор темной энергии», телескоп CTIO), в ходе которого в течение шести лет наблюдалось небо с вершины горы в Чили, и обзора с South Pole Telescope (Южный полярный телескоп), который ищет слабые следы излучения, все еще существующие с первых мгновений Вселенной.

Сочетание двух разных методов наблюдения снижает вероятность того, что результаты будут искажены ошибкой в ​​одном из способов измерения.

В обоих случаях анализ рассматривал явление, называемое «гравитационным линзированием». Когда свет путешествует по Вселенной, он может слегка искривляться, проходя мимо объектов с сильной гравитацией, таких как галактики.

Этот метод улавливает как обычную материю, так и темную материю — таинственную форму материи, которую астрономы «обнаружили» только из-за ее воздействия на обычную материю.

Тщательно проанализировав эти два набора данных, ученые смогли сделать вывод, где во Вселенной оказалась вся материя. По словам авторов, это более точное измерение, чем предыдущие.

Большинство результатов идеально согласуются с принятой в настоящее время лучшей теорией Вселенной. Но есть и признаки расхождений, о которых в прошлом говорили и другие анализы.

«Похоже, что в нынешней Вселенной флуктуаций немного меньше, чем мы могли бы предсказать, предполагая, что наша стандартная космологическая модель привязана к ранней Вселенной», — сказал соавтор исследования астрофизик Эрик Бакстер.

То есть, если вы сделаете модель, включающую все известные в настоящее время физические законы, а затем возьмете данные от начала Вселенной и экстраполируете их вперед во времени, результаты будут немного отличаться от того, что мы на самом деле измеряем вокруг нас сегодня.

В частности, новые данные показывают, что Вселенная менее «комковатая» (сгруппирована в определенных областях), чем предсказывает модель.

Если другие исследования продолжат находить те же результаты, говорят ученые, это может означать, что в существующей модели Вселенной чего-то не хватает, но результаты еще не достигли того статистического уровня, который ученые считают значимым.

Тем не менее, анализ является важной вехой, поскольку он дал полезную информацию из двух очень разных обзоров. Это долгожданная стратегия для будущего астрофизики, поскольку в ближайшие годы появится больше крупных телескопов.