Галактический танец показывает, что Вселенная меньше, чем считалось

Галактики расположены в массивной группе галактик. При входе в скопление эти галактики демонстрируют голубое смещение по сравнению с центральной галактикой. Фото: доктор Шихун Ляо.

Исследование с использованием данных Слоановского цифрового обзора неба показало, что Вселенная может быть моложе, чем ожидалось, бросая вызов традиционным космологическим моделям путем анализа движения космических галактик вокруг массивных скоплений.

В стандартных космологических моделях формирование космологических структур начинается с возникновения малых структур, которые в дальнейшем претерпевают иерархическое слияние, приводящее к образованию более крупных систем. По мере старения Вселенной массивные группы и скопления галактик, как крупнейшие системы, имеют тенденцию увеличиваться в массе и достигать более динамично расслабленного состояния.

Движение космических галактик вокруг этих групп и скоплений дает ценную информацию об их состоянии сборки. Наблюдения за таким движением дают важные подсказки о возрасте Вселенной.

Используя общедоступные данные Слоановского цифрового обзора неба (SDSS), исследовательская группа под руководством профессора Ци Го из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC) проанализировала кинематику пар спутников вокруг массивных скоплений галактик. Результаты команды предполагают, что Вселенная может быть моложе, чем предсказывает модель LCDM с космологическими параметрами Планка.

Это исследование было опубликовано в Природная астрономия 22 января.

Совокупная доля связанных пар как функция угла допуска. Фото: доктор Чэн Го.

Исследователи исследовали движение пар спутников, расположенных на дальней стороне массивных скоплений галактик, используя их скоростные смещения от центральной галактики вдоль луча зрения. Они обнаружили значительное превышение пар, демонстрирующих коррелированные изменения скорости, по сравнению с парами, демонстрирующими антикоррелированные изменения скорости.

«Увеличение количества коррелированных пар спутников указывает на присутствие недавно аккрецированных или упавших космических галактик», — сказал профессор Ци Го, автор статьи.

Это превышение было обнаружено и в современных космологических моделированиях, но величина этого эффекта была гораздо меньше, чем в наблюдениях. Большое расхождение между наблюдениями и моделированием указывает на то, что массивные скопления галактик в реальной Вселенной моложе.

«Поскольку возраст массивных скоплений галактик может быть тесно связан с возрастом Вселенной, эти результаты предполагают более молодую Вселенную по сравнению с той, которая была получена на основе космического микроволнового фона (CMB) Коллаборацией Планка», — сказал доктор Цин Го. , первый автор статьи.

Эти результаты представляют собой вызов существующей космологической модели и могут дать ценную информацию о проблеме тензора Хаббла.

Ссылка: Цин Го, Ци Го, Мариус Коттон, Ши Шао, Вэньсян Пей, Вентинг Ван, Лян Гао и Цзе Ван, «Молодая Вселенная, указанная на основе корреляции пар спутников по данным наблюдений SDSS за массивными скоплениями галактик», 22 января 2024 г., Природная астрономия.
doi: 10.1038/s41550-023-02192-6