Вселенная расширяется с самого своего момента рождения вследствие Большого взрыва, произошедшего 13,7 млрд лет назад. В течение первых 8 млрд лет скорость расширения была относительно стабильной, поскольку ее сдерживала сила гравитации. Однако астрономы определили, что около 5 млрд лет назад скорость расширения начала увеличиваться.
Чтобы объяснить этот неожиданный феномен, была выдвинута гипотеза о таинственной силе, ответственной за ускорение расширения Вселенной — темной энергии. Но не все ученые были согласны с этой теорией. Критики темной энергии настаивали на том, что за расширение ответственна только гравитация, которая могла со временем измениться. Это довольно спорная гипотеза, которая ставит под сомнение общую теорию относительности Эйнштейна. Причем последняя была подтверждена многими способами. Где же правда?
Разногласие во взглядах
Общая теория относительности Эйнштейна, которую он завершил в 1915 году, описывает как кривизна пространства-времени меняется под действием гравитации. Более века эта теория точно предсказала почти все в нашей Вселенной: от орбиты Меркурия и гравитационного линзирования до существования черных дыр.
Почти полвека Общую теорию относительности Эйнштейна никто не подвергал сомнению. Но между 1960-ми и 1990-ми годами были обнаружены два разногласия, заставившие астрономов задуматься, не ошибался ли Эйнштейн. Во-первых, ученые заметили, что гравитационные эффекты массивных структур, таких как галактики и скопления галактик, не согласуются с их наблюдаемой массой.
Разногласие породило теорию о том, что пространство заполнено невидимой массой, взаимодействующей с привычной нам материей через силу тяжести. Между тем, наблюдаемое ускоренное расширение космоса породило теорию темной энергии и космологическую модель лямбда-холодной темной материи (модель Лямбда-CDM). Холодная темная материя — это интерпретация, где эта масса состоит из больших медленно движущихся частиц, тогда как Лямбда-CDM представляет темную энергию. Теоретически эти две силы составляют 95% общего содержания массы и энергии во Вселенной, но все попытки найти прямые их доказательства потерпели неудачу.
Очередное подтверждение теории Эйнштейна
Согласно новому исследованию международного сотрудничества Dark Energy Survey (DES), природа гравитации оставалась неизменной на протяжении всей истории Вселенной. Результаты трехлетнего исследования были представлены на Международной конференции COSMO’22, проходившей в Рио-де-Жанейро с 22 по 26 августа.
Чтобы узнать истину, члены DES использовали 4-метровый телескоп Виктора Бланко в обсерватории Серро Телоло в Чили для наблюдения за галактиками на расстоянии до 5 млрд световых лет. Ученые надеялись определить, изменялась ли гравитация за последние 5 млрд лет. Они также ознакомились с данными других телескопов, в том числе спутника Planck ESA, который с 2009 года картографирует космический микроволновый фон (CMB).
Они обратили внимание на то, как изображения содержали едва заметные искажения из-за темной материи, что создавало эффект гравитационной линзы. Как показало первое изображение, опубликованное космическим телескопом James Webb (JWST), ученые могут определить силу притяжения, проанализировав степень искажения изображения.
В общей сложности команда DES измерила формы более 100 млн галактик. Все наблюдения оказались соответствующими прогнозам Общей теории относительности, что в очередной раз подтвердило правоту Эйнштейна. Но разгадать тайну темной энергии ученым пока не удалось.
Ранее мы сообщали, как был разгадан главный парадокс Стивена Хокинга о черных дырах.
По материалам Physical Review
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine
