Частным случаем уравнений Эйнштейна из общей теории относительности стали выводы Фридмана об однородности нашей Вселенной. Она одинакова и равномерно заполнена материей во всех направлениях на всём протяжении, что было доказано учёными. Но четверть века назад были обнаружены признаки ускоренного расширения Вселенной, что не имело объяснения в рамках официальной космологии и пришлось выдумывать тёмную энергию. Но у тёмной энергии есть альтернатива, и она получила подтверждение.
Опубликованная в конце декабря 2024 года в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters работа группы учёных, возглавляемая астрофизиком Антонией Сейферт (Antonia Seifert) из Кентерберийского университета в Новой Зеландии, собрала доказательства альтернативной сущности нашей Вселенной, а именно того, что она, напротив, очень даже неоднородная. При этом общая теория относительности Эйнштейна ничуть от этого не страдает. Зато, если собранные группой данные будут подтверждены независимыми коллективами, это перевернёт представление науки о строении Вселенной с ног на голову или даже наоборот, поставит её на ноги, сделав ненужным, к примеру, такой «костыль», как тёмная энергия.
Основы теоретического обоснования неоднородности Вселенной были предложены в 2007 году рядом учёных, включая Дэвида Уилтшира (David Wiltshire). Добавим, Уилтшир заявлен как соавтор новой работы, доказывающей его правоту, поэтому независимый анализ представленных данных должен быть проведён обязательно. По его представлению, по мере развития Вселенной материя сгруппировалась в суперскопления, которых достаточно, чтобы скопления и пустоты могли оказывать существенные локальные влияния на пространство-время.
В рамках современной космологической модели Вселенной (ΛCDM, лямбда или космологическая постоянная плюс холодная и тёмная материя) свет равномерно и равноэффективно распространяется по всей Вселенной на всём её протяжении. В рамках космологической модели timescape или «ландшафта времени» Уилтшира внутренние часики Вселенной тикают медленнее возле гравитационных ям (скоплений материи) и быстрее в пустотах. Всё как завещал Альберт Эйнштейн в специальной теории относительности. Живущие на верхних этажах люди постареют быстрее живущих на первом этаже, хотя разница эта будет исчисляться минутами или даже секундами за время жизни. Но для Вселенной с её расстояниями и распределением масс это может иметь решающее значение.
Группа Сейферт проанализировала самые последние и наиболее полные наблюдения сверхновых типа Ia на данных Pantheon+ и заявила, что полученные данные согласуются с моделью Вселенной, которая не может считаться однородной, что также позволяет сделать вывод о ненужности тёмной энергии.
«Эти результаты свидетельствуют о необходимости пересмотра основ теоретической и наблюдательной космологии», — сообщают они в своей работе.
Сверхновые типа Ia являются одними из стандартных светил, яркость которых известна, что позволяет достаточно точно определять расстояние до них. Именно измерением расстояний до таких сверхновых в 1998 году было определено, что Вселенная ускоренно расширяется, что потребовало введение понятия тёмной энергии. Новая работа показывает, что мы имеем дело с иллюзией. Из-за эффектов искажения пространства-времени мы неверно оцениваем расстояния до сверхновых, и они кажутся дальше, чем на самом деле (что означает также якобы их ускоренное перемещение). На самом же деле, Вселенная может даже сжиматься, а не расширяться, если начать углубляться в процесс с позиций теории «временного ландшафта».
«Рассматривая всю выборку Pantheon+, мы находим очень веские доказательства в пользу timescape, а не ΛCDM», — говорят Сейферт и соавторы.