Учёные: Вселенная способна подавлять рост больших космических структур
Астрофизики почти единодушно ожидают, что по мере эволюции Вселенной крупные космические структуры будут стабильно расти – плотные области, такие как скопления галактик, будут становиться плотнее, в то время как пустота космоса будет становиться все более пустой. Тем удивительнее открытие учёных Мичиганского университета: оказывается, скорость, с которой растут эти большие структуры, медленнее, чем предсказывала общая теория относительности.
«На протяжении долгого времени изначально небольшой сгусток массы притягивает и накапливает все больше и больше материи из своей локальной области через гравитационное взаимодействие. Затем регион становится всё плотнее и в конечном итоге разрушается под действием собственной гравитации, причём плотность сгустков материи продолжает расти» – объясняет Мин Нгуен, ведущий автор исследования.
Однако Вселенная состоит не только из материи, но и, вероятно, из таинственного компонента, называемого тёмной энергией. Она ускоряет расширение Вселенной в глобальном масштабе, но поскольку большие структуры начинают сопротивляться этому расширению – она оказывает на них разрушающее воздействие.
«Если гравитация действует как усилитель, усиливающий возмущения материи для превращения в крупномасштабную структуру, то темная энергия действует как аттенюатор, демпфирующий эти возмущения и замедляющий рост структуры. Исследуя то, как космическая структура группировалась и росла, мы можем попытаться понять природу гравитации и темной энергии» – подчеркнул астрофизик.
Чтобы отследить рост структур до ещё более позднего времени, исследователи дополнительно использовали для наблюдений движения галактик в локальной области Вселенной. Сопоставление данных показало, что рост больших скоплений материи не просто замедлялся, но и делал это быстрее, нежели предсказывали уравнения ОТО. А также ускорялся по мере приближения к сегодняшнему дню.
«Эти исследования по отдельности и все вместе указывают на подавление роста. Либо мы допускаем какие-то систематические ошибки в каждом из случаев, либо мы упускаем какую-то новую физику в нашей стандартной модели» – отмечают учёные добавляя, что полученные данные потенциально касаются так называемого напряжения S8 (параметра, описывающего рост космических структур).
В конечном счёте физики были удивлены настолько очевидной заметностью подавления аномального роста, при том, что раньше она не наблюдалась. Что же конкретно является причиной подобного странного эффекта, и какую именно роль здесь играет тёмная энергия, ещё предстоит выяснить.
