Астрофизики пересчитали количество материи во Вселенной - ее примерно на 25% больше
Большой взрыв

Астрофизики пересчитали количество материи во Вселенной - ее примерно на 25% больше

14 сентября 2023 года, 14:14

Международная команда учёных, проведя тщательные измерения, многократно пересчитав результаты и построив проверяемую компьютерную модель, пришла к выводу, что реальный объем барионной материи во Вселенной примерно на четверть больше, чем принято считать - ее не 4,9%, а 6,2%. А доля темной энергии составляет не 73-74% во Вселенной, а только 69%. Остальная часть - это темная материя.

Астрофизики использовали ранее хорошо зарекомендовавший себя метод – MRR, то есть сравнение наблюдаемого количества и массы скоплений галактик на единицу объема с прогнозами, полученными в результате численного моделирования. Ведь число скоплений, наблюдаемых в настоящее время, так называемое «изобилие скоплений», очень чувствительно к космологическим условиям.

«Более высокий процент от общего количества вещества во Вселенной привел бы к образованию большего количества кластеров. Но трудно точно измерить массу любого скопления галактик, поскольку большая часть материи темная, и мы не можем видеть ее непосредственно в телескопы» – объясняет Анатолий Клыпин, один из соавторов исследования.

Чтобы преодолеть эту трудность, учёные решили обратиться к косвенным индикаторам массы: например, к тому, что более массивные скопления содержат больше галактик, чем менее массивные. Измеряя количество галактик в каждом скоплении, команда смогла оценить относительную массу их всех. Затем многократно пересчитанные результаты были «загнаны» в компьютерную модель.

Оказалось, что предыдущие оценки объёма тёмной энергии во Вселенной (самой «массивной» её составляющей) оказались несколько завышены. Вместо 73-74% компьютерное моделирование выдало цифру в 69%. Это, кстати, превосходно согласуется с значением, полученным с помощью наблюдений за космическим микроволновым фоном (реликтовым излучением) со спутника Планк, что является абсолютно независимым подтверждением новой оценки.

Одним из ключевых приёмов для повышения точности исследования стало использование спектроскопии для точного определения расстояний до галактик, чтобы исключить «загрязнение» скоплений посторонними объектами. Предыдущие исследования основывались на гораздо более грубых и менее точных методах визуализации, таких как использование снимков неба, сделанных на определенных длинах волн. В результате чего галактики, находившиеся где-то на фоне, «записывались» в члены скоплений.

Таким образом, астрофизикам не только удалось доказать, что метод MRR отлично работает, но и измерить общее количество вещества с гораздо большей точностью, чем это было возможно ранее. Итак, материя составляет 31% от общего количества вещества и энергии во Вселенной, причём только 20% из неё, то есть 6,2% от общего количества вещества и энергии – барионная, то есть привычная нам. 80% - это темная материя, сущность которой ученым пока не ясна. Остальная часть Вселенной - это темная энергия, природа которой нам также неизвестна.

То есть новая разбивка состава Вселенной теперь выглядит так:

  • 6,2% - барионная материя
  • 24,8% - темная материя
  • 69% - темная энергия.

Предыдущая оценка полагала, что барионная материя составляет 4,9% от общей массы Вселенной.