Учёные из Университета Квинсленда предложили новую перспективную модель, которая позволяет взглянуть на долгосрочные проблемы и парадоксы современной космологии под совершенно новым углом. Основная идея этой модели — учёт влияния крупных структур, таких как расширяющиеся пустоты и коллапсирующие области, на наблюдения за Вселенной. Ранее в традиционных моделях космологии предполагалось, что материя во Вселенной равномерна и частицы не взаимодействуют между собой, что значительно упрощало математические расчёты. Однако реальные наблюдения показывают гораздо более сложную картину, с множеством неоднородностей, которые могут значительно влиять на космологические измерения.
Используя данные обзора Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), охватывающего структуры материи на расстояниях до 11 миллиардов световых лет, команда учёных смогла впервые учесть влияние таких крупных структур — расширяющихся пустот и коллапсирующих областей — на измерения важнейших параметров космологии. В результате модель описывает взаимосвязь между различными компонентами Вселенной через гравитацию и другие фундаментальные силы, не прибегая к гипотезам о «новой физике». Этот подход позволяет более точно учитывать и интерпретировать искажения, создаваемые реальной структурой Вселенной.
Ключевое достижение исследования — определение минимального размера пустоты (Rc) и минимального размера миграционного скопления (Rv), при которых строения начинают заметно влиять на получаемые наблюдения. Это важное открытие помогает понять, какую роль крупные структуры играют в формировании наблюдаемых космологических парадоксов. В частности, при сравнении данных различных источников с результатами DESI было обнаружено, что большие пустоты и их сочетание с коллапсирующими областями могут объяснить некоторые распространённые аномалии, такие как расхождения при измерении скорости расширения Вселенной.
Большим вкладом этого исследования стало осознание, что две из актуальных проблем в современной космологии — так называемый «напряжение Хаббла» и гипотеза о динамической тёмной энергии — могут иметь более простое объяснение. Если учесть влияние структуры материальной вселенной, то снижение наблюдаемой скорости расширения можно объяснить без необходимости вводить неизвестные или экзотические компоненты. Проще говоря, эта модель показывает, что внутренняя сложность и неоднородность материи могут играть роль, ранее приписываемую новым физическим принципам.
По словам доктора Леонардо Джани, их подход представляет собой инновационный способ анализа данных и интерпретации космологических аномалий. Он расширяет горизонты понимания Вселенной и подтверждает идею о том, что разногласия в результатах наблюдений могут быть обусловлены именно структурой материи, а не новыми физическими законами. Использование этого метода позволяет получить более точное представление о физических процессах, формирующих вселенский масштаб, в рамках уже известных принципов и механизмов.
Исследование показывает, что глубокий анализ и учёт структурных особенностей Вселенной не только помогает решить старые загадки, но и делает научное объяснение более элегантным и простым. Этот новый математический аппарат и подход к вычислению наблюдаемых эффектов основан на известных физических законах, что значительно упрощает интерпретацию данных и способствует развитию теоретической базы космологии. Полученные результаты подчеркивают важность внимания к локальным нестабильностям и крупномасштабным структурам, ведь именно они могут играть решающую роль в формировании всей картины наблюдаемой Вселенной.
В целом, новая модель учёных из Квинсленда открывает перспективы для более точного и правильного понимания космологических явлений, способствует устранению противоречий и расхождений в данных, а также позволяет сделать шаг к более полной и реалистичной картине устройства нашей вселенной. В будущем такие подходы могут стать основой для уточнения параметров космологических моделей и создания новых методов проверки гипотез о структуре и эволюции Вселенной.