Ученые зафиксировали «космический сбой» в гравитации, бросающий вызов теории Эйнштейна

Ученые из Университета Ватерлоо и Университета Британской Колумбии обнаружили то, что они называют «космическим сбоем» — аномалию в огромных масштабах Вселенной, которая не соответствует теории относительности Эйнштейна.

Общая теория относительности «предсказала» существование черных дыр и стала основой для технологий GPS. Но, как оказалось, в масштабах скоплений галактик, простирающихся на миллиарды световых лет, гравитация, похоже, не подчиняется законам Эйнштейна.

«Создается впечатление, что сама гравитация перестает идеально соответствовать теории Эйнштейна», — заявил выпускник Университета Ватерлоо Робин Вен.

Исследователи обнаружили, что гравитация в очень больших масштабах оказывается примерно на 1% слабее, чем предсказывает теория относительности Эйнштейна.

Это открытие было сделано при анализе данных о космическом микроволновом фоне — остаточном излучении после Большого взрыва. Ученые используют эти данные, чтобы заглянуть в самые ранние этапы развития Вселенной. Исследовательская группа создала модель, основанную на общей теории относительности, и сравнила ее предсказания с реальными наблюдениями.

Иллюстрация расширения Вселенной после Большого взрыва. Данные наблюдений предполагают, что ближняя к нам часть Вселенной расширяется быстрее, чем отдаленная часть, чего не должно быть в соответствии со стандартными законами физики / НАСА

И здесь они обнаружили несоответствие. Модель не совпадала с наблюдениями далекой Вселенной. Но когда исследователи скорректировали теорию Эйнштейна c учетом дефицита гравитации в 1%, то их модель стала точнее соответствовать наблюдениям.

Эта поправка в 1% может иметь огромное значение, указывая на необходимость переосмысления теории Эйнштейна. Более того, она может помочь решить некоторые из величайших космологических загадок, таких как напряженность Хаббла — противоречие между измерениями скорости расширения Вселенной в разных областях космоса.

«Вполне возможно, что мы не понимаем гравитацию в более широком масштабе», — заявил профессор физики Валерио Фараони, не участвовавший в исследовании. Он считает, что для решения подобных космологических загадок необходимо мыслить нестандартно.

Ученые продолжают изучать новые данные, полученные с помощью современных инструментов, таких как спектроскопия темной энергии (DESI). Исследователи надеются выяснить, связаны ли аномалии гравитации и темной энергии, и не нуждается ли, в конечном счете, общая теория относительности в корректировке.