Масса Вселенной

Группа космологов во главе с профессором Хендриком Хильдебрандтом получила новое понимание плотности и структуры вещества во Вселенной. Несколько лет назад Хильдебрандт уже участвовал в исследовательском консорциуме, который указал на расхождения в данных между различными группами. Значения, определённые для плотности и структуры вещества, различались в зависимости от метода измерения. Новый анализ, который включал дополнительные инфракрасные данные, сделал различия ещё более заметными. Это может указывать на то, что Стандартная космологическая модель имеет определённые недостатки.

Научный журнал Ruhr-Universität Bochum, опубликовал отчёт об исследованиях Хендрика Хильдебрандта. Последний анализ данных исследовательского консорциума Kilo-Degree Survey, был опубликован в журнале Astronomy and Astrophysics в январе 2020 года.

Два метода определения строения вещества

Исследовательские группы могут рассчитать плотность и структуру вещества на основе космического микроволнового фона, излучения, которое было испущено вскоре после Большого взрыва и всё ещё наблюдается сегодня. Этот метод используется исследовательским консорциумом Planck.

Команда Kilo-Degree Survey, а также несколько других групп определили плотность и структуру вещества, используя эффект гравитационного линзирования: поскольку объекты большой массы отклоняют свет от галактик, то эти галактики появляются в искажённом виде немного в другом месте, если смотреть с Земли. На основании этих искажений космологи могут определить массу отклоняющихся объектов и, следовательно, общую массу Вселенной. Однако для этого им необходимо знать, расстояния между источником света, отклоняющим объектом и наблюдателем. Исследователи определяют эти расстояния с помощью красного смещения, в результате которого свет от далёких галактик, достигающий Земли, смещается в красную область.

Новая калибровка с использованием инфракрасных данных

Поэтому для определения расстояний космологи делают снимки галактик на различных длинах волн. Затем они определяют яркость галактик на отдельных изображениях. Хендрик Хильдебрандт и его команда также включили несколько изображений из инфракрасного диапазона для более точного определения расстояния.

Предыдущие анализы уже показали, что данные микроволнового фона от консорциума Планка систематически отклоняются от данных, полученных с помощью эффекта гравитационного линзирования. В зависимости от набора данных отклонение было более или менее выраженным.

Чтобы проверить это несоответствие, группа провела оценку набора данных другого исследовательского консорциума, Dark Energy Survey, используя аналогичную калибровку. В результате эти значения также отличались от значений Планка.

Дебаты в экспертных кругах

Учёные в настоящее время обсуждают, является ли несоответствие между наборами данных на самом деле признаком того, что Стандартная космологическая модель неверна или нет. Команда Kilo-Degree Survey уже работает над новым анализом более полного набора данных, который может дать дальнейшее понимание. Ожидается, что ещё более точные данные о плотности и структуре вещества появятся весной 2020 года.