Указывает на новую физику: ученые зарегистрировали нечто неожиданное во Вселенной

Ученые проанализировали наиболее полный набор данных о кластеризации галактик для проверки Стандартной модели космологии. Они выявили несоответствия в формировании космических структур, что может указывать на новую физику, сообщает Phys.org.

Модель ΛCDM является стандартной моделью космологии, описывающей эволюцию, расширение и структуру Вселенной. Она охватывает холодную темную материю (CDM), обычную материю и излучение, а также космологическую постоянную (Λ), которая учитывает темную энергию. Модель успешно объяснила несколько космологических наблюдений, включая крупномасштабную структуру Вселенной, ускоряющееся расширение Вселенной и космическое микроволновое фоновое излучение (CMB), которое является послесвечением Большого взрыва.

Несмотря на это, ΛCDM не учитывает такие явления, как космическая инфляция, темная энергия и темная материя. Недавние наблюдения, такие как данные DESI (Dark Energy Survey Instrument), предположили потенциальные аномалии в ΛCDM.

В новом исследовании ученые стремились определить, могут ли эти аномалии быть связаны и могут ли они указывать на новую физику.

ΛCDM не учитывает некоторые явления, основанные на недавних наблюдениях. К ним относятся несоответствие между прямыми и косвенными измерениями скорости расширения Вселенной (постоянная Хаббла), несоответствие между прямыми и косвенными измерениями кластеризации материи, т. е. роста структуры (напряжение σ8), и недавние данные DESI, предполагающие возможные доказательства динамической темной энергии.

Модель ΛCDM не учитывает некоторые явления, основанные на недавних наблюдениях. Например, несоответствия между прямым и косвенными измерениями скорости расширения Вселенной (постоянная Хаббла), несоответствия  в измерениях кластеризации материи и недавние данные DESI, предполагающие возможные доказательства динамической темной энергии.

В ходе исследования ученые хотели выяснить, может ли одна и та же базовая физика объяснить эти аномалии. Чтобы проверить это, они объединили измерения из нескольких источников. Эти данные были проанализированы в двух вариантах: в стандартной модели ΛCDM и в динамической модели темной энергии для проверки результатов DESI.

Анализ ΛCDM выявил немного более низкую скорость роста космических структур, чем предсказывалось, показав существенное несоответствие (напряжение 4,5σ) результатам Планка. Кроме того, он подтвердил существующие значения плотности материи, постоянной Хаббла и роста структур.

В динамическом анализе темной энергии команда не нашла убедительных доказательств динамической темной энергии, что предполагает, что темная энергия ведет себя как космологическая постоянная. Наблюдаемое подавление роста структур похоже на предсказанное анализом ΛCDM. Наконец, значение постоянной Хаббла согласуется с данными Планка, но не согласуется с прямыми локальными измерениями.

По словам команды, вероятность того, что подавленный рост структуры является случайным, составляет 1 к 300 000. Это указывает на то, что происходит что-то необъяснимое. Это либо новая система данных, либо новая физика.

Ранее ученым удалось проследить один из самых мощных и далеких быстрых радиовсплесков, когда-либо обнаруженных, до его необычного источника: редкостной «капельной» группы галактик.