RMP: вселенная может быть асимметричной

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.