Крупномасштабная структура Вселенной: вопросы остаются

    Вопрос об однородности крупномасштабной структуры Вселенной

    «Уже более ста лет известно, что звёзды группируются в звёздные скопления, а те - в галактики; чуть позже были открыты также скопления и сверхскопления галактик. А потому возник соблазн распространить предложение о существовании таких структур на всю видимую Вселенную. Открытие Великой стены Слоуна подбросило аргументов сторонникам такой точки зрения: объект в 1,37 млрд световых лет занимал одну шестидесятую диаметра наблюдаемой Вселенной; выходит, заявляют они, Вселенная в целом заполнена материей неоднородно!

    Существующая космологическая модель базируется на эйнштейновских уравнениях, подразумевающих, что на самых больших масштабах распределение материи во Вселенной всё же однородно. Если же принять противоположную точку зрения, то всей космологической модели потребуется серьёзнейшая ревизия. Так неужели структура Вселенной близка к фракталам, а наше представление о тёмной энергии зиждется на глубоко ошибочных догадках?

    Данные из свежего исследования ряда галактик, отчёт о котором опубликован в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, возможно, положат конец этой периодически возобновляющейся дискуссии.

Сравнение масштабности исследования WiggleZ (его результаты выделены жёлтым) с другими, более ранними попытками анализа структуры Вселенной (иллюстрация Aaron Robotham, Simon Driver, ICRAR)

    Авторы исследования - Мораг Скримджер и её коллеги из Международного центра радиоастрономических исследований и Университета Западной Австралии в Перте - работали с 3,9-метровым Англо-австралийским телескопом, расположенным в Обсерватории Сайдинг-Спринг. Учёные выяснили, что при рассмотрении Вселенной на масштабах более 350 млн световых лет материя в ней распределена очень равномерно, с весьма слабыми признаками фрактального распределения. Результаты весьма значимы, поскольку при общем диаметре наблюдаемой Вселенной в 93 млрд световых лет обнаружение однородного распределения уже на масштабах менее 1 к 300 практически исключает возможность выявления какой-либо неоднородности в наблюдаемой Вселенной в целом.

    «Мы использовали результаты исследования WiggleZ, которое включает в себя более 200 000 галактик, находящихся в пространстве объёмом около трёх миллиардов кубических световых лет, - отмечает г-жа Скримджер. - Таким образом, это крупнейшая работа, когда-либо проводившаяся для такого измерения Вселенной в крупном масштабе».

    Несмотря на консервативные выводы, исследование очень нужно астрономии: его итоги означают, что использовавшиеся в последние десятилетия инструменты изучения космоса адекватны поставленным задачам. Обнаружение фрактальных структур во вселенских масштабах заставило бы пересмотреть космологические теории, с неизбежным построением целого ряда новых гипотез, проверка которых заняла бы значительное время.

Так, согласно новой работе, выглядит крупномасштабное распределение материи во Вселенной. (Иллюстрация Greg Poole, Centre for Astrophysics and Supercomputing, Swinburne University)

    «Всё наше видение Вселенной, даже то, как мы интерпретируем свет, доходящий до нас от звёзд и галактик, было бы подвержено [пересмотру], если бы Вселенная не была однородной в крупном масштабе. Благодаря анализу того, как распределены в пространстве изученные при помощи WiggleZ галактики в масштабах до 930 млн световых лет, мы обнаружили, что их распределение очень близко к гомогенному - а значит, никаких крупномасштабных скоплений там нет. Так что мы с высокой степенью уверенности можем сказать, что наша картина Вселенной в больших масштабах корректна», - заключает г-жа Скримджер.

    Вот, кстати, краткое изложение ею своих взглядов на проблему (если вас смущает некоторый акцент, активируйте титры):

)

«WiggleZ confirms the Big Picture of the Universe» 

    С препринтом работы можно ознакомиться здесь.

    Но, как и в любой развивающейся науке, даже самое убедительное астрономическое исследование можно парировать множеством контраргументов. Поэтому нетрудно предсказать «выпады» сторонников гипотезы о фрактальном распределении материи. Существуют теории, согласно которым Вселенная в целом примерно в 10²³ больше наблюдаемой Вселенной, и тогда «крупный масштаб» вообще недоступен наблюдениям с Земли, по крайне мере в обозримом будущем. С другой стороны, есть и обратные теории, включая ту, что истинная Вселенная меньше наблюдаемой, а свет галактик на окраине этой видимой части мироздания представляет собой повторы изображений более близких галактик, принесённые к нам светом, «обогнувшим» всю Вселенную (возможно, даже не один раз)…

    Подготовлено по материалам Международного центра радиоастрономических исследований». («Подтверждена однородность крупномасштабной структуры Вселенной» Опубликовано: 22.08.2012, 18:57 на сайте http://science.compulenta.ru/702766). 

    Удаление статьи с Интернет-портала «Компьюлента»

    Федор Дергачев

    Всё было бы хорошо и логично, если бы не примечательный факт: в настоящее время перепостированоой выше статьи на сайте «Компьюлента» нет. Ни по адресу  http://science.compulenta.ru/702766, ни по какому-либо другому.

    Считаю, что причиной для удаления статьи явились две логические неувязки, скрытые в тексте. 

    Во-первых, замечание об «общем диаметре наблюдаемой Вселенной в 93 млрд световых лет», логически вытекающее из теории инфляционного расширения ранней Вселенной. Теория пропагандируется в СМИ, но вытекающий из нее вывод о таком размере Вселенной смотрится достаточно дико и приводит к сомнениям о справедливости упомянутой «теории инфляции», о чем авторы статьи явно не подумали. Не буду комментировать данный пункт, это тема для отдельного разговора...

    Во-вторых, в самих рассуждениях об однородности структуры содержится серьезная ошибка, на которую обратил внимание «Тать» в ходе обсуждения темы «Топологические дефекты» в «Астрофоруме».    

    «Якобы «Подтверждена однородность крупномасштабной структуры Вселенной» http://science.compulenta.ru/702766 [напоминаю, что данная статья удалена - Ф.Д.]

    «Мы использовали результаты исследования WiggleZ, которое включает в себя более 200 000 галактик, находящихся в пространстве объёмом около трёх миллиардов кубических световых лет, - отмечает г-жа Скримджер. - Таким образом, это крупнейшая работа, когда-либо проводившаяся для такого измерения Вселенной в крупном масштабе». 

    «3 миллиардов кубических световых лет» это много? это крупномасштабно?

    «Благодаря анализу того, как распределены в пространстве изученные при помощи WiggleZ галактики в масштабах до 930 млн световых лет, мы обнаружили, что их распределение очень близко к гомогенному  а значит, никаких крупномасштабных скоплений там нет». 
    Это при том, что Великая стена Сло́уна имеет протяженность 1,37 миллиарда световых лет». («Тать». Re: «Топологические дефекты». Ответ 27 : 22.08.2012, 20:23:32). 

    А на сайте «Компьюлента», с которого была удалена обсуждаемая статья, примерно через месяц было сделано следующее примечательное признание:  

    «Самой известной из всех наблюдательных программ остаётся SDSS, позволившая восстановить контуры крупнейшей галактической нити Sloan Great Wall (SGW). Протяжённость наиболее плотной части этой громадной галактической структуры, расположенной в ~300 Мпк от Земли, оценивается в 200 Мпк, а общая длина нити как минимум в два раза превосходит последнее значение (поскольку концы SGW, вероятно, просто «обрубаются» на границах участка, исследованного в рамках SDSS, найти её точные размеры сложно).
    Обнаружение SGW стало подарком для теоретиков, у которых появился новый критерий оценки того, насколько ΛCDM соответствует реальности. Двое американских учёных, привлекая теорию экстремальных значений, уже успели рассчитать вероятность появления столь крупной структуры в плоской ΛCDM-вселенной и заключили, что модель может содержать серьёзные изъяны, так как найденная величина оказалась крайне малой...» (28 сентября 2012 года, 23:12).  

    Похоже, что наигранная уверенность авторов в своей правоте, нашедшая отражение в заголовке «Подтверждена однородность крупномасштабной структуры Вселенной» оказалась в значительной степени преждевременной.  Более того, при попытке закрыть в СМИ тему явной неоднородности структуры Вселенной вскрылись серьезные подтасовки и замалчивания, имевшие место при обсуждении данной темы в астрономических форумах. 

    Подробнее об этом - в следующих статьях.

«Масштабы Вселенной» (HD видео создано Американским музеем естественной истории) 

    [Последние изменения внесены 22 апреля 2014 года] 

    «Крупномасштабная структура Вселенной. Продолжение». http://artefact-2007.blogspot.ru/2014/03/blog-post_14.html

    На эту тему:

    «"Новая сущность" в действии: гигантская структура в созвездиях Геркулеса и Северной Короны».