Космологический кризис: представления о Вселенной могут быть ошибочными

Мы живем внутри пространства, которое называем Вселенной, однако до сих пор точно не знаем, что оно из себя представляет, откуда возникло, как будет развиваться в будущем, и существуют ли другие аналогичные (или не похожие на нашу) вселенные.

Команда ученых под руководством космолога Манчестерского университета Элеоноры Ди Валентино (Eleonora Di Valentino) решилась поставить под сомнение фундаментальную характеристику Вселенной – ее форму. Исследование ученых, предупреждающее о «космологическом кризисе», было опубликовано в журнале Nature Astronomy.

Как известно, большинство имеющихся данных астрономических наблюдений говорят в пользу модели плоской Вселенной, свет в которой двигается по прямой линии. Тем не менее, авторы нового исследования говорят о том, что окружающее нас космическое пространство может быть искривлено и замкнуто наподобие гигантской сферы, а лучи света обрамляют это пространство по кругу и возвращаются в исходную точку.

Выводы ученых основаны на опубликованных в прошлом году новых данных миссии «Планк» – астрономического спутника Европейского космического агентства (ЕКА), находившемся в космосе с 2009 по 2013 годы.

Выводы в пользу замкнутой Вселенной «представляют новую проблему для современной космологии», – говорится в докладе ученых. При этом команда отмечает, что наблюдения «необходимо серьезно изучить, поскольку они указывают на кардинальное переосмысление существующей согласованной космологической модели».

Аппарат «Планк» был разработан с целью изучения и составления карты самого старого света во Вселенной  –  реликтового микроволнового излучения. Появившийся более 13 миллиардов лет назад, этот свет является отголоском Большого Взрыва, который считается началом расширения Вселенной.

Согласно опубликованным в 2018 году данным «Планка», реликтовое излучение подвергается явлению под названием гравитационное линзирование, причем, гораздо сильнее, чем предполагалось. Эффект линзирования происходит, когда гравитационные поля объектов изгибаются, искривляются и даже увеличивают свет из источников, расположенных за ними.

Амплитуду линзирования реликтового излучения измеряли многие космические обсерватории, в том числе космический аппарат НАСА WMAP, Телескоп Южного полюса и Атакамский космологический телескоп. Однако, по мнению одного из авторов исследования, космолога Римского университета Александро Мелчиорри (Alessandro Melchiorri), наиболее точный анализ был представлен спутником «Планк».

««Планк» оптимизирует существующие измерения, благодаря улучшенному угловому разрешению и общей чувствительности детекторов», – говорит Мелчиорри.

Именно здесь возникает главный вопрос: согласно измерениям «Планка», гравитационное линзирование реликтового излучения намного больше, чем предполагалось. Одним из возможных объяснений этого является то, что в структуре пространства-времени присутствует искривление, то есть наша Вселенная может иметь замкнутую форму.

 «Физическим подтверждением этого эффекта может быть закрытая Вселенная, поскольку космические микроволновые фоновые спектры «Планка» теперь предпочитают положительное искривление с вероятностью, превышающей 99%», – говорится в исследовании.

Несомненно, это провокационный результат, который существенно усложняет общепринятую теорию о форме Вселенной. Однако авторы подчеркивают, что для подтверждения их предположения необходимо провести большое количество исследований.

«Теоретически, ответить на этот вопрос смогут следующие эксперименты с реликтовым излучением (…)», – говорит Мелчиорри.

«Я считаю, что нам необходима новая миссия по изучению реликтового излучения, наподобие «Планка» с улучшенными детекторами, – добавляет он, – на самом деле, чтобы получить четкий ответ, возможно, нам придется подождать еще несколько лет».

На сегодняшний день доминирующей моделью окружающего нас космического пространства остается плоская Вселенная. Однако по мере того, как мы будем лучше узнавать таинственный расширяющийся мир, в котором живем, нас ждет множество новых и удивительных открытий.

 

Источник