У якому б напрямку ми не дивилися, Всесвіт всюди однаковий, якщо наш погляд проникає дуже далеко. Поряд з нами (в космічному масштабі) є яскраві туманності, зоряні скупчення і темні хмари газу та пилу. До центра Молочного Шляху більше зір, ніж в інших напрямках. Але на відстанях мільйонів та мільярдів світлових років галактики розміщуються рівномірно у всіх напрямках, і все має однаковий вигляд. Астрономи кажуть, що Всесвіт є однорідним й ізотропним. По-іншому, Всесвіт гладкий, тобто його геометрія плоска.

Космічний мікрохвильовий фон на небесній сфері як межа спостережуваного Всесвіту. Фото з сайту www.universetoday.com.

Це не означає, що Всесвіт ідеально рівний у великих масштабах. Навіть на межі видимого Всесвіту спостерігаються невеликі коливання. Спостереження за космічним мікрохвильовим фоном (Cosmic Microwave Background, CMB) показують незначні зміни температури. Вони спричинені ділянками вищої та нижчої щільності, що існували в ранньому Всесвіті. Саме цього й очікували космологи. Масштаб коливань CMB дає змогу визначати кількість темної речовини і темної енергії у Всесвіті.

Дослідження космосу на великих просторових масштабах показують, що він є однорідним. Фото з сайту www.universetoday.com.

Розподіл галактик також не ідеальний. Вони згруповані в надскупчення, розділені порожнинами. Невеликі коливання щільності, виявлені в CMB, стали місцями скупчення галактик. Згідно з космологічною моделлю LCDM (Lambda-Cold Dark Matter), ранні галактики скупчувалися до більш щільних ділянок космічного простору. Внаслідок розширення Всесвіту протягом мільярдів років сформувалася нинішня структура надскупчень і порожнин. Оскільки масштаб скупчень CMB породжував галактичні скупчення, вимірювання CMB дають змогу передбачити розміри надскупчень. Іншими словами, рівень гладкості у ранньому Всесвіті має відповідати гладкості скупчень галактик, які ми бачимо.

Але нове дослідження галактик показало, що таке передбачення не зовсім узгоджується з тим, що випливає зі спостережень. Стоградусний огляд (Kilo-Degree Survey, KiDS) неба дав змогу виявити понад 31 мільйон галактик на просторовому інтервалі 10 мільярдів світлових років. Огляд охоплює приблизно половину віку Всесвіту та дає астрономам положення цих галактик та їх статистичну «скупченість». Використовуючи дані KiDS, науковці виявили: галактики приблизно на 10% однорідніші, ніж прогнозували. Всесвіт гладкіший, ніж вважали досі астрономи, і не зрозуміло чому.

Частина мапи KiDS, що показує зміни щільності космічного простору. Фото з сайту www.universetoday.com.

Хоча результат ясний, він не повною мірою відповідає суворими науковими стандартами. Є невеликий шанс, що більш рівномірний розподіл галактики трапився випадково. Але цей результат може також бути натяком на якусь нову фізику чи недолік у нинішній космологічній моделі. Тобто можливі кілька пояснень. І астрономи починають їх шукати.

Але найкращий нині варіант — збирати нові дані. Відповідь є в них. За ретельних спостережень астрономи їх зрештою знайдуть.

За інф. з сайту www.universetoday.com