Форма и устройство Вселенной могут быть гораздо сложнее, чем принято считать. К такому выводу пришла международная команда ученых. Авторы показали, что так называемая «космическая дипольная аномалия» ставит под сомнение одну из ключевых основ современной космологии — представление о том, что Вселенная одинакова во всех направлениях.
Современная стандартная модель космологии (ΛCDM) опирается на предположение, что в среднем Вселенная однородна и изотропна, то есть выглядит одинаково независимо от направления наблюдения. Это допущение основано в том числе на данных о реликтовом микроволновом излучении — «эхе» Большого взрыва, которое действительно почти одинаково по всему небу.
Однако в этом излучении обнаружена выраженная асимметрия — диполь: одна сторона неба немного «теплее», а противоположная — «холоднее». Сама по себе эта особенность объясняется движением Солнечной системы и не противоречит теории. Проблема возникает тогда, когда аналогичный диполь ищут в распределении материи — галактик и квазаров во Вселенной.
Еще в 1980-х годах астрономы предложили тест: если стандартная модель верна, диполь в распределении материи должен совпадать с диполем реликтового излучения. Однако современные данные показывают, что это не так: направления совпадают, а вот величины — нет.
«Мы обнаружили, что Вселенная не проходит так называемый тест Эллиса–Болдуина. Диполь материи не соответствует диполю реликтового излучения», — отметили авторы работы.
По их словам, это расхождение подтверждается разными наборами данных — как наземными радиотелескопами, так и космическими наблюдениями в инфракрасном диапазоне, что снижает вероятность систематической ошибки.
В отличие от более известного «напряжения Хаббла», связанного с разными оценками скорости расширения Вселенной, космическая дипольная аномалия затрагивает сам фундамент космологической модели.
«Эта проблема не лечится простыми поправками. Она может потребовать отказа от стандартного описания Вселенной и пересмотра базовых предположений», — подчеркнули исследователи.
В ближайшие годы ожидается лавина новых данных от миссий и телескопов нового поколения. Ученые не исключили, что в поиске новой космологической модели ключевую роль могут сыграть методы машинного обучения.
Если выводы подтвердятся, это может привести к радикальному пересмотру наших представлений о структуре и эволюции Вселенной.
Ранее ученые усомнились в существовании океана на спутнике Сатурна.