Ученый из Университета Квинсленда в Австралии разработал модель, которая впервые учитывает не только расширяющиеся пустоты, но и схлопывающиеся области вещества во Вселенной. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
Автор исследования доктор Леонардо Джани использовал данные проекта Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), который собирает измерения до 11 млрд световых лет.
«Стандартная космологическая модель предполагает, что частицы материи одинаковы и не взаимодействуют. Но в реальности мы видим звезды, черные дыры, скопления галактик и пустоты, которые постоянно взаимодействуют, прежде всего через гравитацию», — объяснил ученый.
По словам Джани, новая схема позволяет математически описать, как именно сложные структуры во Вселенной искажают наши измерения.
«Мы давно знаем, что пустоты и коллапсирующие области существуют, но не умели правильно учесть их влияние. Моя модель дает рецепт, как это сделать — и без привлечения новой физики», — отметил исследователь.
Ученый рассчитал минимальные размеры пустот и скоплений, которые могут влиять на космологические наблюдения. Сравнение данных DESI и других независимых каталогов показало: линии не сходятся там, где это предсказывает стандартная модель, а совпадают в другом регионе графика. Это указывает на то, что именно крупные пустоты могут объяснять странности в измерениях.
Кроме того, работа касается двух главных загадок современной космологии — так называемого «расхождения Хаббла» и гипотезы о динамической темной энергии. Первая связана с тем, что разные методы дают разные значения скорости расширения Вселенной. Вторая предполагает, что темная энергия со временем меняется или ослабевает.
«Наш подход может объяснить оба явления, не вводя дополнительных сущностей. То, что выглядит как ослабление энергии, на деле может быть просто проявлением структуры Вселенной сегодня», — сказал Джани.
Ранее математики нашли форму Вселенной.