"Пчелиные соты" из галактик помогут разгадать тайну тёмной энергии

Телескопы следующего поколения смогут детально каталогизировать "волокна" из скоплений галактик и пустоты между ними.
Иллюстрация Uppsala University.

Астрофизики научились использовать наблюдения самых крупномасштабных структур во Вселенной для проверки общей теории относительности (ОТО) и существующей модели тёмной энергии. Соответствующие расчёты приводятся в научной статье, опубликованной в журнале Physical Review D Мартином Саленом (Martin Sahlen) из Уппсальского университета и Джозефом Силком (Joseph Silk ) из Университета Джонса Хопкинса.

Напомним, что ОТО – это на сегодняшний день господствующая теория, связывающая воедино пространство, время и гравитацию. Разработанная Эйнштейном ещё в начале XX века, она до сих пор блистательно выдерживает все экспериментальные и наблюдательные проверки.

Её тестируют с помощью искусственных спутников, планет, звёзд, галактик и чёрных дыр. И всюду теория, что называется, держится молодцом. Но до сих пор она не подвергалась достаточно детальной проверке в масштабе самых больших структур во Вселенной.

Речь идёт о "пчелиных сотах", стенки которых собраны из сверхскоплений галактик массой в тысячи триллионов солнц, а пустоты (войды), наоборот, бедны звёздными системами.

Астрономы давно обнаружили эту грандиозную "сетку". Но существующие телескопы не могут изучить её достаточно подробно, чтобы проверить ту или иную теорию гравитации. А между тем именно на больших расстояниях проявляется действие загадочной тёмной энергии, из-за которой пространство расширяется с ускорением.

Инструменты, запуск которых планируется в ближайшем будущем, предоставят нужную информацию. Чтобы подойти к этой светлой минуте во всеоружии, авторы новой работы и произвели свои расчёты. Они выяснили, как должна выглядеть структура из сверхскоплений и войдов согласно текущим космологическим моделям, и каких отклонений от этой картины будет достаточно, чтобы скорректировать их.

"Результаты показывают, что, подсчитывая войды и скопления [галактик] с использованием спутников и телескопов нового поколения, мы можем обнаружить [даже] небольшие, на несколько процентов, отклонения от [предсказаний] теории Эйнштейна. Это в несколько сотен раз улучшит наши знания о том, как гравитация работает на больших расстояниях во Вселенной, и может даже объяснить [природу] тёмной энергии", – делится Сален оптимизмом в пресс-релизе исследования.

Поясним, что под спутниками учёный в данном случае подразумевает орбитальные обсерватории.

Астрономы возлагают надежды на такие проекты как SKA, LSST, Euclid и 4MOST. Инструменты этого класса смогут составить каталоги в миллионы скоплений и войдов, заглядывая в прошлое на десять миллиардов лет назад. И тогда, возможно, загадка тёмной энергии будет разгадана, а модель Эйнштейна продемонстрирует границы своей применимости.

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее рассказывали о гипотетических вселенных с другим количеством тёмной энергии и о том, можно ли обойтись вообще без неё, а также рекордно точном измерении скорости расширения Вселенной.

Сегодня