Наша вселенная появилась в результате Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад и с тех пор постоянно расширялась. Главным свидетельством этого расширения является закон Хаббла, основанный на наблюдении галактик, который утверждает, что чем дальше от нас астрономический объект, тем больше его относительная скорость. Это привело астрономов к заключению, что жизнь зародилась в исчезающе малой точке.
Во второй половине ХХ века ученые обнаружили свидетельства невидимой темной материи, поскольку чего-то не хватало для объяснения движения звезд внутри галактик. Темная материя, по их мнению, составляла до 27% общей массы-энергии вселенной (для сравнения: масса-энергия обычной материи — всего 5%).
Наблюдения за взрывами белых карликов в двойных системах, так называемых сверхновых типа Ia, в 1990-е гг. привели ученых к заключению, что есть и третий компонент, темная энергия, и она составляет 68% космоса и отвечает за ускорение расширения вселенной.
В работе команды ученых под руководством Габора Ракца из Будапештского университета существование темной энергии ставится под сомнение и предлагается альтернативное объяснение. Традиционные модели космологии, по их мнению, основываются на допущениях, которые игнорируют структуру вселенной, подразумевая, что материя имеет одинаковую плотность.
Обычная и темная материи заполняют вселенную пенообразной структурой, где галактики расположены на тонких стенках пузырей и образуют сверхскопления. Внутренности пузырей, напротив, почти пустые, в них отсутствует какая бы то ни было материя.
Произведя компьютерную симуляцию модели, показывающую воздействие гравитации на распределение миллионов частиц темной материи, ученые реконструировали эволюцию вселенной, включая ранние стадии, и формирование крупномасштабных структур.
В отличие от традиционных симуляций с равномерно расширяющейся вселенной, новая — принимающая во внимание фактор структуры — показала, как различные регионы космоса расширялись с разной скоростью. Средняя скорость расширения, однако, соответствует современным наблюдениям.
«Теория общей относительности — основа понимания эволюции вселенной. Мы не ставим под сомнение ее обоснованность. Мы ставим под сомнение обоснованность приближенных решений. Наши данные основаны на математической гипотезе, которая допускает дифференциальное расширение пространства, в согласии с общей относительностью, и показывают, как формирование сложных структур материи влияет на расширение. Эти соображения раньше замалчивались, но если принять их в расчет, то можно объяснить ускорение без темной энергии», — говорит доктор Ласло Добос, соавтор работы.
Если гипотеза ученых подтвердится, она может оказать значительное влияние на модель вселенной и направление исследований в физике, сообщает Phys.org.