Астрономы усомнились, что Вселенная одинакова во всех направлениях
Анализ крупнейшего обзора галактик показал, что на самых больших масштабах их распределение может зависеть от направления. Если эти выводы подтвердятся, одно из ключевых предположений современной космологии, вероятно, придется пересмотреть.
Космологический принцип, на который опираются современные представления об устройстве Вселенной, гласит: несмотря на наличие галактик, скоплений и гигантских пустот, на достаточно больших расстояниях материя распределяется равномерно. Наблюдения реликтового излучения — микроволнового свечения, оставшегося после Большого взрыва — долго служили важным аргументом в пользу этой картины. В последние годы, однако, ученые все чаще находили намеки на существование необычно крупных структур и аномалий, указывающих на более сложное устройство космоса.
Франческо Силос Лабини (Francesco Sylos Labini) из Института Энрико Ферми (Италия) и Марко Галоппо (Marco Galoppo) из Университета Кентербери (Новая Зеландия) проанализировали данные первого релиза обзора DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) — одного из крупнейших проектов по картированию Вселенной. DESI измеряет расстояния до миллионов галактик, позволяя строить трехмерную карту космической паутины — сети из филаментов (условных нитей), стенок и пустот.
Вместо традиционных методов, измеряющих в основном частоту «сборки» галактик в группы на разных масштабах, ученые применили новый статистический подход — угловое распределение дистанции до пар галактик (Angular Distribution of Pairwise Distances, ADPD). Он анализирует как расстояния между галактиками, так и то, в каких направлениях эти пары расположены в пространстве. То есть важно не только то, «насколько далеко» друг от друга расположены галактики, но и как они ориентированы друг относительно друга.
Если на больших масштабах Вселенная действительно изотропна (выглядит одинаково во всех направлениях), то пары галактик должны быть ориентированы случайно — без каких-либо предпочтительных направлений. Если же в данных появляются устойчивые «выделенные» направления, значит, структура распределения материи анизотропна, то есть зависит от направления.
Исследователи изучили несколько выборок галактик и сравнили данные наблюдений с компьютерными моделями, построенными в рамках космологической модели ΛCDM. В моделях слабые анизотропии быстро исчезали по мере перехода к большим масштабам.
Правда, в реальных данных картина оказалась иной. Анализ помог выявить устойчивые структуры, вытянутые вдоль определенных направлений и сохраняющиеся на расстояниях в сотни мегапарсек. На картах распределения галактик они проявлялись как длинные когерентные нити и цепочки, заметно отличающиеся от ожидаемого случайного распределения.
Особенно интересным был результат для самых больших исследованных масштабов. Вместо постепенного ослабления анизотропии, как предсказывают модели, статистический сигнал оставался сильным даже на расстояниях около трех миллиардов световых лет. Это означает, что наблюдаемая направленная структура значительно превосходит уровень, ожидаемый для случайного распределения галактик и Стандартной модели. Вероятность случайного происхождения эффекта оказалась крайне мала.
Результаты научной работы, опубликованной в журнале Nature, не опровергают общепринятые постулаты, но указывают на необходимость тщательнее проверить фундаментальные предположения о крупномасштабной структуре Вселенной. Если будущие данные DESI и космические миссии Euclid подтвердят существование гигантских анизотропных структур, теоретикам придется искать новые модели, способные объяснить происхождение столь протяженных космических образований.
Отметим, ранее Naked Science описывал космологическую модель физика Николая Горькавого, в которой крупномасштабная структура космоса изначально неоднородна. Эти неравномерности обеспечиваются наличием самой большой черной дыры, играющей ключевую роль в эволюции Вселенной в этой модели.
Telegram 
Дзен 
VK Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
У центра Млечного Пути, где гравитация сверхмассивной черной дыры должна была «перемешать» звезды в хаотичное облако, вместо этого наблюдается странная структура: молодые светила образуют одновременно и почти упорядоченный диск, и сильно искаженные, наклоненные и даже «разорванные» популяции. Эту картину астрофизики объяснили влиянием скрытого массивного компаньона, который за несколько миллионов лет перестроил орбиты звезд.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии