Największa mapa ciemnej materii kiedykolwiek sugeruje, że teoria Einsteina mogła być błędna

Naukowcy stworzyli największą mapę ciemnej materii w historii – i może to wskazywać, że teoria względności Einsteina była błędna.

Ciemna materia jest niewidzialną substancją, która, jak się uważa, stanowi 80% całej materii wszechświata.

Gdy materia zakrzywia czasoprzestrzeń, astronomowie mogą mapować jej istnienie, patrząc na światło podróżujące na Ziemię z odległych galaktyk.

Jeśli światło jest zniekształcone, oznacza to, że z przodu znajduje się materiał, który ugina światło, gdy dociera do nas.

W ramach International Dark Energy Survey (DES) zespół kierowany przez naukowców z University College London (UCL) wykorzystał sztuczną inteligencję do analizy obrazów 100 milionów galaktyk, przyglądając się ich kształtowi i plamom światła o wielkości około 10 pikseli, aby zobacz, czy były. Został przedłużony.

Nowa mapa, która przedstawia całą materię odkrytą przed obserwowanymi galaktykami, obejmuje jedną czwartą nieba na półkuli południowej.

Nowa analiza pierwszych trzech lat badania DES wskazuje, że materia jest rozprowadzana po całym Wszechświecie w sposób zgodny z przewidywaniami w Standardowym Modelu Kosmicznym, który jest obecnie najlepszym modelem Wszechświata.

Ale naukowcy znaleźli również wskazówki, że tak jak w przypadku poprzednich badań, Wszechświat może być o kilka procent gładszy niż oczekiwano.

Ta prognoza pochodzi z analizy pozostałego światła z Wielkiego Wybuchu.

„Jeśli ta rozbieżność była słuszna, to może Einstein się mylił” – powiedział BBC współautor dr Niall Jeffrey z fizyki i astronomii na Uniwersytecie Kalifornijskim.

„Możesz pomyśleć, że to zła rzecz, a może fizyka upadła, ale dla fizyka to bardzo ekscytujące”.

„Większość materii we Wszechświecie to ciemna materia. To naprawdę zaskakujące widzieć te ogromne struktury ukryte na dużej części nocnego nieba”.

„Struktury te zostały wykryte przy użyciu zniekształconych kształtów setek milionów odległych galaktyk na obrazach z kamery ciemnej energii w Chile.

„Na naszej mapie, która pokazuje głównie ciemną materię, widzimy podobny wzór, jak w przypadku tylko widzialnej materii, która jest strukturą przypominającą sieć z gęstymi masami materii oddzielonymi dużymi pustymi przestrzeniami.

„Obserwacja kosmicznych struktur może pomóc nam odpowiedzieć na fundamentalne pytania dotyczące wszechświata”.

Od dziesięcioleci astronomowie podejrzewali, że we Wszechświecie jest więcej materii, niż możemy zobaczyć.

Ciemna materia, podobnie jak ciemna energia, pozostaje tajemnicza, ale jej istnienie jest wywnioskowane z galaktyk zachowujących się w nieoczekiwany sposób.

Na przykład fakt, że galaktyki pozostają skupione razem, a galaktyki w gromadach poruszają się szybciej niż oczekiwano.

„Widoczne galaktyki powstają w najbardziej gęstych regionach ciemnej materii” – powiedział współautor, profesor Ofer Lahav, fizyka i astronomia z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles oraz prezes konsorcjum DES UK.

„Kiedy patrzymy na nocne niebo, widzimy światło galaktyki, ale nie otaczającą ją ciemną materię, tak jak patrzymy na nocne światła miasta.

„Obliczając, jak grawitacja zniekształca światło, technikę znaną jako soczewkowanie grawitacyjne, otrzymujemy pełny obraz, niezależnie od tego, czy jest to widzialna czy niewidzialna materia.

„To przybliża nas do zrozumienia składników wszechświata i tego, jak ewoluował.

„Pokazuje również siłę metod sztucznej inteligencji do analizy jednego z największych zbiorów danych w astronomii”.

Mapa jest opisana w nowej pracy badawczej opublikowanej na stronie DES i zostanie opublikowana w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Współpraca DES składa się z ponad 400 naukowców z 25 instytucji w siedmiu krajach.

Dodatkowe sprawozdania agencji płatniczej