Когда в 1915 году Альберт Эйнштейн представил свою теорию общей относительности, это изменило наше представление о Вселенной. Его гравитационная модель показала, что ньютоновская гравитация, которая доминировала в астрономии и физике на протяжении более трёх столетий, была лишь приближением к более тонкой и элегантной модели. Эйнштейн показал нам, что гравитация — это не просто сила, а скорее основа космической структуры. Гравитация, по словам Эйнштейна, определяет структуру пространства и времени.
Но за последнее столетие мы узнали о космосе гораздо больше, чем мог себе представить даже Эйнштейн. Некоторые из наших наблюдений, такие как гравитационное линзирование, однозначно подтверждают общую относительность, но другие, похоже, пробивают бреши в модели. Вращательное движение галактик не соответствует предсказаниям одной лишь гравитации, что заставило астрономов ввести понятие тёмной материи. Расширение Вселенной происходит не стабильно, а ускоряется, что указывает на присутствие тёмной энергии. Для некоторых астрономов это указывает на необходимость создания новой модели. Нечто, способное объяснить движение звёзд и галактик без участия тёмной материи, которая остаётся необнаруженной в лабораторных условиях. И самые популярные альтернативы сосредоточены на теориях модифицированной гравитации. Наблюдения подтверждают справедливость общей теории относительности и стандартной модели космологии.
Но выдвинуть альтернативную теорию становится всё тяжелее. В серии публикаций, выпущенных коллаборацией Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), было подтверждено, что стандартная космологическая модель LCDM полностью согласуется с моделью Эйнштейна. В ходе исследования DESI было отображено около шести миллионов галактик за 11 миллиардов лет космического времени, что позволило астрономам увидеть не только то, как галактики группируются, но и то, как эта группировка меняется с течением времени. Это самая большая трёхмерная карта Вселенной, созданная на сегодняшний день.
Модель LCDM делает очень строгие предсказания космической структуры. Если бы тёмная энергия была неким отталкивающим фактором, а не неотъемлемым свойством пространства-времени, кластеризация галактик шла бы иначе, чем наблюдается. Если бы тёмная материя была иллюзией из-за особенностей работы гравитационных сил, масштаб галактической кластеризации был бы иным. Последнее исследование наглядно показывает, что модели модифицированной гравитации не выдерживают критики. Полученные результаты сильно ограничивают альтернативные модели и исключают многие из предложенных в настоящее время моделей. На основании этих новых результатов стандартная космологическая модель, включающая эйнштейновскую гравитацию, тёмную материю и тёмную энергию, лучше всего соответствует наблюдаемой Вселенной.
Остаются загадки, которые ещё предстоит разгадать, и в первую очередь — проблема хаббловской напряжённости. Возможно, какая-нибудь новая модифицированная модель гравитации решит эту загадку и окончательно свергнет Эйнштейна, но пока что он остаётся царём горы.
Источник новости: habr.com
