Данные DESI ставят под сомнение однородность Вселенной на гигантских масштабах

Вселенная на достаточно больших масштабах выглядит одинаково во всех направлениях — это один из краеугольных камней современной астрофизики. Однако новые данные, полученные с помощью спектроскопического прибора DESI, нанесли удар по этой устоявшейся парадигме. Проанализировав карту 47 миллионов галактик, охватывающую 11 миллиардов световых лет, итальянские астрономы обнаружили, что структурная неоднородность сохраняется на масштабах в тысячи раз больших, чем считалось ранее.

Согласно принципу заурядности, предложенному Коперником, в достаточно крупных масштабах Вселенная должна выглядеть одинаково из любой точки. Это предположение лежит в основе стандартной космологической модели и используется для интерпретации реликтового излучения, распределения галактик и тёмной энергии. На малых масштабах анизотропия очевидна — где-то пустота, где-то нити галактик. Однако предполагается, что при увеличении масштаба эти флуктуации усредняются до нуля. Новое исследование показывает, что усреднение происходит не так быстро, как предсказывали модели.

Вместо стандартного поиска «предпочтительных» направлений учёные Франческо Лабини и Марко Галоппо применили параметрически-независимый статистический метод углового распределения попарных расстояний. Этот инструмент измеряет корреляции в распределении галактик одновременно по расстоянию и по углу, не опираясь на предположения о форме спектра мощности. Сравнивая реальные данные DESI с синтетической моделью изотропной Вселенной, учёные обнаружили, что анизотропная структура сохраняется вплоть до масштабов порядка гигапарсека — примерно 3,3 миллиарда световых лет. Это более чем в тысячу раз превышает масштабы, на которых анизотропию фиксировали ранее.

Статистическая значимость обнаруженного эффекта достаточно высока, чтобы его нельзя было списать на систематические ошибки или случайные флуктуации. Исследователи отмечают, что предыдущие работы, указывавшие на анизотропию на мегапарсековых масштабах, теперь получают естественное продолжение: структура «космической паутины» из нитей и пустот, оказывается, не исчезает даже на масштабах, где, по логике стандартной модели, материя должна быть распределена равномерно. Это означает, что либо наши модели крупномасштабной структуры нуждаются в корректировке, либо существует неизвестный физический механизм, усиливающий кластеризацию галактик на колоссальных расстояниях.

Авторы подчёркивают, что их результат не опровергает принцип заурядности, но направлен на его стандартную трактовку — предположение о статистической однородности и изотропии в любой точке. Если анизотропия подтвердится при дальнейших наблюдениях, физикам придётся искать более общие решения уравнений поля Эйнштейна, допускающие крупномасштабные неоднородности. Среди возможных объяснений — самодействие тёмной материи или эффекты обратной связи от гравитационной неустойчивости, которые могут имитировать тёмную энергию без введения космологической постоянной.

Открытие ставит перед наукой новые вопросы и напоминает о том, что даже самые устоявшиеся теории могут быть пересмотрены. Вселенная оказывается сложнее, чем мы предполагали, и её изучение продолжает приносить сюрпризы. Возможно, мы стоим на пороге нового понимания космоса, где привычные представления о его однородности уступают место более сложной и многогранной картине. Исследования продолжаются, и учёные надеются, что дальнейшие наблюдения помогут подтвердить или опровергнуть эти результаты, приближая нас к разгадке тайн Вселенной. Если анизотропия окажется реальной, это может изменить не только космологию, но и наше понимание фундаментальных законов физики. В любом случае, это важный шаг вперёд в познании мира, в котором мы живём.