Taniec galaktyczny odkrywa, że ​​wszechświat jest mniejszy niż sądzono

Badanie wykorzystujące dane z przeglądu Sloan Digital Sky Survey ujawniło, że Wszechświat może być młodszy, niż oczekiwano, co stanowi wyzwanie dla tradycyjnych modeli kosmologicznych poprzez analizę ruchów galaktyk kosmicznych wokół masywnych gromad.

W standardowych modelach kosmologicznych tworzenie struktur kosmologicznych rozpoczyna się wraz z pojawieniem się małych struktur, które następnie ulegają hierarchicznemu łączeniu, prowadząc do powstania większych systemów. W miarę starzenia się Wszechświata masywne grupy i gromady galaktyk, będące największymi układami, mają tendencję do zwiększania masy i osiągania bardziej dynamicznie zrelaksowanego stanu.

Ruchy galaktyk kosmicznych wokół tych grup i gromad dostarczają cennych informacji na temat stanu ich zgromadzenia. Obserwacje takiego ruchu dostarczają ważnych wskazówek na temat wieku Wszechświata.

Wykorzystując publiczne dane z Sloan Digital Sky Survey (SDSS), zespół badawczy kierowany przez profesora Qi Guo z Narodowych Obserwatoriów Astronomicznych Chińskiej Akademii Nauk (NAOC) przeanalizował kinematykę par satelitów wokół masywnych gromad galaktyk. Odkrycia zespołu sugerują, że Wszechświat może być młodszy, niż przewidywano na podstawie modelu LCDM z kosmologicznymi parametrami Plancka.

Badanie to zostało opublikowane w Astronomia przyrodnicza 22 stycznia.

Skumulowany udział połączonych par w funkcji kąta tolerancji. Źródło: dr Cheng Guo

Naukowcy zbadali ruch par satelitów umieszczonych po drugiej stronie masywnych gromad galaktyk, wykorzystując ich przesunięcie prędkości w stosunku do galaktyki centralnej wzdłuż linii wzroku. Odkryli znaczny nadmiar par wykazujących skorelowane przesunięcia prędkości w porównaniu z parami wykazującymi antykorelowane przesunięcia prędkości.

„Wzrost skorelowanych par satelitów wskazuje na obecność niedawno akreowanych lub upadłych galaktyk kosmicznych” – powiedział profesor Qi Guo, autor korespondent artykułu.

Nadmiar ten stwierdzono również we współczesnych symulacjach kosmologicznych, ale wielkość tego efektu była znacznie mniejsza niż w obserwacjach. Duża rozbieżność między obserwacjami i symulacjami wskazuje, że masywne gromady galaktyk są młodsze w prawdziwym wszechświecie.

„Ponieważ wiek masywnych gromad galaktyk może być ściśle powiązany z wiekiem Wszechświata, wyniki te sugerują zatem, że Wszechświat jest młodszy w porównaniu z tym uzyskanym na podstawie kosmicznego mikrofalowego tła (CMB) w ramach współpracy Planck” – stwierdziła dr Qing Guo. , pierwszy autor pracy.

Wyniki te stanowią wyzwanie dla obecnego modelu kosmologicznego i mogą dostarczyć cennych informacji na temat problemu tensora Hubble'a.

Odniesienie: „Młodszy wszechświat wskazany przez korelacje par satelitów z obserwacji SDSS masywnych gromad galaktyk” Qing Guo, Qi Guo, Marius Cotton, Shi Shao, Wenxiang Pei, Wenting Wang, Liang Gao i Jie Wang, 22 stycznia 2024 r., Astronomia przyrodnicza.
doi: 10.1038/s41550-023-02192-6