Ейнштейн помилився? Карта темної матерії відкриває нові таємниці Всесвіту
Міжнародна команда дослідників створила найбільшу та найдетальнішу на сьогодні мапу розподілу у Всесвіті так званої темної матерії. Результат їхньої роботи виявився несподіваним, оскільки з’ясувалося, що вона розподілена в космосі рівномірніше, ніж передбачала теорія.
Спостереження не збігаються з теорією відносності Ейнштейна, що створює головоломку для вчених.
Мапу оприлюднила спільнота дослідників темної матерії Dark Energy Survey Collaboration, що об’єднує понад 400 фізиків та астрономів з 25 наукових організацій у семи країнах.
Темна матерія – невидима субстанція, що пронизує простір. На неї припадає близько 80% всієї матерії у Всесвіті.
Астрономи встановили, що вона існує, завдяки тому, що темна матерія спотворює світло, що надходить від далеких зірок. Чим сильніше спотворення, тим вища її концентрація.
Доктор Нейл Джеффрі з паризького університету École Normale Supérieure, що систематизував дані, каже, що результат створює серйозну проблему для фізиків.
“Якщо він правильний, то виходить, що Ейнштейн, можливо, помилився, – заявив він ВВС. – Ви можете сказати, що це дуже погано, що вся фізика пішла шкереберть. Але для науковця це приголомшлива новина. Вона означає, що ми можемо дізнатися щось нове про те, як дійсно влаштований Всесвіт”.
Професор Карлос Френк з Даремського університету, один з науковців, що створили сучасну космологію на основі теорії відносності, каже, що відчуває змішані емоції.
“Я присвятив життя цій роботі, і моє серце не хоче, щоб все зроблене розвалилося. А розум каже, що спостереження – точні, і нам треба зважати на можливість появи нової фізики”, – заявив він.
“Тоді мені стає тривожно, бо ми поки не маємо теорії, яка направляла б наші дослідження. Я нервуюся і боюся, тому що ми вступаємо в абсолютно нову область, і невідомо, що там побачимо”.
За допомогою телескопа імені Віктора Бланко у Чилі команда вчених проаналізувала світло, що надходить від 100 млн галактик.
На мапі видно, як розподілена у Всесвіті темна матерія. Чорні плями – це величезні зони абсолютної порожнечі й небуття, де можуть діяти інші фізичні закони.
Світлі плями – місця концентрації темної матерії. Вчені називають їх “гало”. Там всередині існує знайома нам реальність, зокрема галактики, такі як наш Чумацький Шлях, що виблискують, мов крихітні дорогоцінні камені на чорному тлі космосу.
За словами доктора Джеффрі, який викладає також в Університетському коледжі Лондона, мапа ясно показує, що галактики є частиною більшої структури, невидимої оку.
“Ніхто до нас не встановлював розподіл темної матерії з таким рівнем точності. Астрономи отримували картини невеликих смужок, а ми відкрили величезні нові прошарки, що дозволяють зрозуміти структуру більш повно. Вперше ми побачили інший Всесвіт”, – каже він.
Але мапа показала зовсім не те, що очікували побачити вчені.
До цього часу їхні уявлення про те, як виникла та поширилася у Всесвіті темна матерія через 350 тис. років після Великого Вибуху, ґрунтувались на даних, отриманих орбітальною обсерваторією “Планк” Європейського космічного агентства.
Обсерваторія заміряла збережене з тої пори реліктове випромінювання, космічний мікрохвильовий фон, який поетично звуть “західною зорею Творіння”.
Ґрунтуючись на ідеях Ейнштейна, астрономи, такі як професор Френк, створили математичну модель поширення темної матерії на наступні 13,8 млрд років. Однак нова мапа показує, що вона поширилася рівномірніше, ніж свідчили розрахунки.
Професор Френк каже, що настають великі зміни у нашому розумінні космосу.
“Ми, можливо, відкрили щось фундаментальне про ту тканину, з якої побудований Всесвіт. Сучасна теорія світобудови тримається на кількох колонах, зведених на піску. Одна з них руйнується у нас на очах”, – каже він.
Інші, як професор Офер Лахав з Університетського коледжу Лондона, дотримуються більш консервативних поглядів.
“Чи досконала теорія Ейнштейна – велике питання, – міркує професор Лахав. – Дотепер вона проходила всі експериментальні перевірки, але з невеликими відхиленнями то там, то тут. Можливо, галактичній астрофізиці іноді потрібен струс. Траплялося, що проблеми виявлялись уявними, або наше розуміння речей змінювалося. Буде цікаво побачити, чи призведе нинішня напруженість в космології до такого зсуву”.
