Нові дані зміцнюють космологічну теорію Всесвіту

23 жовтня 2025 р. 14:04

23 жовтня 2025 р. 14:04

Нове космологічне дослідження , опубліковане на сервері препринтів arXiv (DOI: 10.48550/arxiv.2503.13631), підтвердило, що модель Лямбда-CDM , яка є основою сучасного розуміння Всесвіту, залишається найбільш узгодженою з даними спостережень.

Команда вчених із Чиказького університету, проаналізувавши дані Дослідження темної енергії (Dark Energy Survey) , використала новий метод — аналіз розподілу скупчень галактик , — щоб перевірити фундаментальні космологічні параметри. Ці скупчення, які є одними з наймасивніших структур у Всесвіті, дозволяють простежити вплив темної матерії (невидимої субстанції, що притягує галактики) та темної енергії (форми енергії, яка розширює Всесвіт). Як зазначив доцент кафедри астрофізики Чиказького університету Чихвей Чанг, «оскільки скупчення є дуже чутливим вимірювальним інструментом, навіть незначне відхилення у їхній кількості може призвести до іншого розуміння частки темної матерії у Всесвіті» .

Раніше низка робіт показувала, що параметр S8 , який описує ступінь «грудкуватості» (структурованості) матерії у Всесвіті, може не збігатися з прогнозами ?CDM. Це породило так звану «напруженість S8 » — одну з головних проблем сучасної космології. Якщо б ця розбіжність підтвердилася, вона вказувала б на «дірки» у моделі ?CDM , тобто на потребу перегляду фундаментальних космологічних законів.

Однак новий аналіз продемонстрував протилежне. Отримане значення S8 узгоджується з результатами, отриманими з даних про ранній Всесвіт , зокрема з космічного мікрохвильового фону. «Наші результати показують, що модель Lambda-CDM добре описує спостережуваний Всесвіт» , — наголосив Чун-Хао То, перший автор роботи та постдокторський науковий співробітник програми AI in Science Еріка і Венді Шмідт в Університеті Чикаго.

Використання скупчень галактик як незалежного методу має особливу цінність, адже воно мінімізує систематичні похибки , властиві іншим способам вимірювання, таким як слабке гравітаційне лінзування. «Такий підхід є дещо незалежним від інших вимірювань, і якщо різні методи дають однаковий результат, це підвищує ймовірність, що висновок правильний» , — пояснив Чанг.

За словами То, нова методологія також закладає основу для роботи майбутніх телескопів нового покоління — Рубінової обсерваторії простору і часу та Римського космічного телескопа ім. Ненсі Грейс . Ці проєкти дадуть змогу значно розширити кількість відомих скупчень галактик і підвищити точність космологічних вимірювань. «Ми раді продемонструвати схему аналізу, яка дозволяє поглянути на Всесвіт під іншим кутом» , — підкреслив учений.

Таким чином, результати дослідження свідчать, що модель ЛямбдаCDM — у якій лямбда позначає космологічну сталу, пов’язану з темною енергією, а CDM означає «cold dark matter» («холодну темну матерію») — залишається найкращим описом структури та еволюції Всесвіту . Водночас подальші спостереження за скупченнями галактик можуть не лише уточнити її параметри, а й виявити потенційні межі теорії, що визначає космологічну картину нашого часу.

Наука