Во Вселенной могут действовать разные законы, показывает новое исследование

Основным постулатом современной космологии является космологический принцип. Он гласит, что, куда бы вы ни отправились во Вселенной, она всегда будет примерно одинаковой.

Космологический принцип гласит, что у Вселенной нет центра и предпочтительных направлений, особенно при наблюдении в достаточно крупных масштабах. Другими словами, независимо от того, где вы находитесь и где вы находитесь, Вселенная кажется однородной, и на этом основана стандартная космологическая модель.

Однако ряд загадочных аномалий, обнаруженных в последние годы, говорит о том, что космос может быть сложнее, чем предполагается.

Астрофизики считают, что слабое гравитационное линзирование может быть использовано для проверки космологического принципа. Если принцип не подтвердится, это изменит наше понимание архитектуры Вселенной и физики, которая ею управляет. Исследование было опубликовано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, пишет Earth.

Стандартная космологическая модель, которая описывает расширение, структуру и эволюцию Вселенной, основана на двух предположениях:

• Вселенная однородна, то есть одинакова во всех местах, если рассматривать ее в очень большом масштабе;
• Вселенная изотропна, то есть одинакова во всех направлениях.

Последние наблюдения за космосом, включая обнаружение различных значений скорости расширения Вселенной и аномалий в космическом микроволновом фоновом излучении, опровергают предположение о том, что Вселенная изотропна.

По мнению астрофизиков, это указывает на то, что Вселенная анизотропна, то есть изменяется в разных направлениях, но четких доказательств этому пока нет.

Ученые предложили новый метод проверки того, действительно ли Вселенная расширяется равномерно. Их метод основан на слабом гравитационном линзировании, при котором массивные объекты искажают свет от далеких галактик, вызывая небольшие искажения в наблюдаемых формах галактик.

По словам астрофизиков, анализ искажения света из-за слабого гравитационного линзирования можно разделить на два основных компонента:

• Искажение типа Е, которое соответствует изотропной и однородной Вселенной;
• искажение типа B, которое должно оставаться минимальным на больших масштабах, если у Вселенной действительно нет предпочтительных направлений.

Ученые считают, что если анизотропное расширение Вселенной действительно существует, то это приведет к связи между двумя искажениями, чего не могло бы произойти, если бы Вселенная была полностью изотропной.

Астрофизики с помощью компьютерного моделирования выяснили, что признаки анизотропии во Вселенной будут оставлять характерные сигналы в данных космического телескопа Euclid. Он предназначен для измерения космических структур, а также для определения природы темной энергии, темной материи.

По словам авторов исследования, если будет обнаружено анизотропное расширение Вселенной, это поставит под сомнение предположение о том, что у Вселенной нет предпочтительных направлений.

Если Вселенная будет расширяться с разной скоростью в разных направлениях, то ученым придется пересмотреть стандартную космологическую модель.

Даже небольшое отклонение от изотропии приведет к полному изменению нашего понимания эволюции Вселенной и физики, определяющей ее дальнейшую судьбу.

В случае обнаружения анизотропии, придется пересмотреть фундаментальные константы и уравнения, описывающие гравитацию и темную энергию. Это может открыть новые горизонты в понимании темной материи, чья природа до сих пор остается загадкой, а также повлиять на интерпретацию данных о космическом микроволновом фоне, самого раннего света во Вселенной.

Более того, анизотропное расширение может потребовать разработки совершенно новых космологических моделей, способных объяснить наблюдаемые различия в различных направлениях. Это может привести к появлению альтернативных теорий гравитации или к пересмотру существующего понимания физических процессов, происходящих в космосе.

Предстоящие наблюдения с помощью телескопа Euclid и других современных инструментов сыграют решающую роль в подтверждении или опровержении этих гипотез. Они позволят собрать беспрецедентные объемы данных о распределении галактик и слабом гравитационном линзировании, что позволит провести более точный анализ и выявить возможные признаки анизотропии. Если анизотропия будет обнаружена, это станет началом новой эры в космологии.