Согласно принципу заурядности, предложенному Коперником, в достаточно крупных масштабах Вселенная должна выглядеть одинаково из любой точки. Это предположение лежит в основе стандартной космологической модели лямбда-CDM и используется для интерпретации реликтового излучения, распределения галактик и темной энергии. На малых масштабах (отдельные галактики и скопления) анизотропия очевидна — где-то пустота, где-то нити галактик. Однако предполагается, что при увеличении масштаба эти флуктуации усредняются до нуля. Новое исследование показывает, что усреднение происходит не так быстро, как предсказывали модели.

Вместо стандартного поиска «предпочтительных» направлений, ученые Франческо Лабини и Марко Галоппо применили параметрически-независимый статистический метод углового распределения попарных расстояний. Этот инструмент измеряет корреляции в распределении галактик одновременно по расстоянию и по углу, не опираясь на предположения о форме спектра мощности. Сравнивая реальные данные DESI с синтетической моделью изотропной Вселенной, ученые обнаружили, что анизотропная структура сохраняется вплоть до масштабов порядка гигапарсека (примерно 3,3 млрд световых лет). Это более чем в тысячу раз превышает масштабы, на которых анизотропию фиксировали ранее, сообщает Phys.

Статистическая значимость обнаруженного эффекта достаточно высока, чтобы его нельзя было списать на систематические ошибки или случайные флуктуации. Исследователи отмечают, что предыдущие работы, указывавшие на анизотропию на мегапарсековых масштабах, теперь получают естественное продолжение: структура «космической паутины» из нитей и пустот, оказывается, не исчезает даже на масштабах, где, по логике стандартной модели, материя должна быть распределена равномерно. Это означает, что либо наши модели крупномасштабной структуры нуждаются в корректировке, либо существует неизвестный физический механизм, усиливающий кластеризацию галактик на колоссальных расстояниях.

Авторы подчеркивают, что их результат не опровергает принцип заурядности, но направлен на его стандартную трактовку — предположению о статистической однородности и изотропии в любой точке. Если анизотропия подтвердится при дальнейших наблюдениях, физикам придется искать более общие решения уравнений поля Эйнштейна, допускающие крупномасштабные неоднородности.

Среди возможных объяснений — самодействие (самостоятельное действие, усиливающее структуру) темной материи или эффекты обратной связи от гравитационной неустойчивости, которые могут имитировать темную энергию без введения космологической постоянной.

Исследователи из США предложили новое объяснение загадке космологической постоянной — энергии, заставляющей Вселенную расширяться с ускорением. Они обнаружили, что математические основания относительно простой модели квантовой гравитации довольно точно соответствуют уравнениям, используемым для описания квантового эффекта Холла.