Возможно, существует параллельная Вселенная-близнец, чья гравитация влияет на нашу и нарушает космические расчёты.
Учёные-астрофизики уже давно ломают голову над тем, почему ключевая величина, которая помогает описывать расширение Вселенной, оказывается не такой надёжной, как предполагалось раньше. Наши инструменты наблюдения — от наземных телескопов до космических обсерваторий — стали гораздо точнее за последние десятилетия.
Однако именно эта точность и выявила проблему. Константа Хаббла, то есть предсказанная скорость расширения Вселенной, меняется в зависимости от метода измерений. Это вызывает тревогу, ведь если данные расходятся, значит, сама Вселенная может быть меньше, чем мы думаем. А это ставит под вопрос значительную часть нашего понимания космоса.
Тем не менее учёным не обязательно полностью отказываться от нынешней модели. Существует гипотеза о так называемой зеркальной Вселенной — почти идентичной нашей, но невидимой. Она могла бы оказывать гравитационное влияние на наш мир. Франсис-Ян Сир-Расин из Университета Нью-Мексико в Альбукерке предложил использовать эту идею, чтобы объяснить расхождения в расчётах константы Хаббла. По его предположению, зеркальная Вселенная полностью повторяет нашу, вплоть до субатомных частиц, но взаимодействует с нами только через гравитацию. Его исследование недавно было опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Что такое константа Хаббла?
Константа Хаббла помогает оценить возраст Вселенной, который сегодня составляет примерно 13,8 миллиарда лет. С момента Большого взрыва энергия и материя стали расширяться наружу. Более того, скорость расширения, согласно наблюдениям звёзд и галактик, увеличивается.
Важно понимать, что «константа» Хаббла на самом деле не является постоянной величиной. Её название связано лишь с тем, что в любой точке Вселенной темп расширения одинаков, и в конкретный момент ему можно приписать одно значение. Однако со временем скорость расширения растёт, а значит, и сама «константа» меняется.
Космологи вычисляют её разными способами:
измеряют скорость движения ближайших объектов,
фиксируют гравитационные волны от слияний нейтронных звёзд или чёрных дыр,
анализируют реликтовое излучение — электромагнитный фон, оставшийся после Большого взрыва.
Чтобы исследовать это древнее излучение, применяются радиотелескопы, например, сверхточный зонд Wilkinson Microwave Anisotropy Probe от NASA. Благодаря ему удалось уточнить не только возраст Вселенной, но и плотность атомов, а также момент, когда впервые зажглись звёзды.
Сверхновые как «маяки»
Казалось бы, независимо от метода, результат должен быть одинаковым. Но это не так. Например, измерения света далёких сверхновых дают чуть более низкое значение, чем реликтовое излучение.
Сверхновые удобны для расчётов, так как они — самые яркие объекты в глубоком космосе. По их свету можно определить расстояние до них и скорость удаления, а затем вычислить скорость расширения Вселенной.
Со временем расхождения немного сократились, ведь методы стали точнее. Но разница всё же сохраняется. Данные по сверхновым показывают, что константа Хаббла примерно на 8 % выше, чем это следует из анализа реликтового излучения. По словам Сир-Расина, это говорит о том, что Вселенная должна быть примерно на 21 % меньше, чем предполагают космические данные. Это достаточно серьёзное расхождение, чтобы задаться вопросом: почему так происходит?
Влияние зеркального мира
Наблюдения показывают: Вселенная расширяется всё быстрее. Можно было бы предположить, что ошибка связана с тем, что мы смотрим на очень далёкие объекты, где процесс выглядит иначе. Но, как утверждает Сир-Расин, это маловероятно. Современные приборы чрезвычайно точны, и на них не свалить вину.
Идея зеркальной Вселенной возникла ещё в 1970-х, когда советский физик Андрей Сахаров задался вопросом: а что если где-то есть мир, в котором время течёт в обратном направлении? Сегодня эта гипотеза может объяснить загадку константы Хаббла.
Зеркальная Вселенная была бы точным отражением нашей. У неё есть свои частицы и силы, включая гравитацию. Как ветер колышет листья на дереве, так и она могла бы незримо воздействовать на наш мир. При этом гипотеза не разрушает остальные научные модели: такие как данные о реликтовом излучении или предсказания о распределении материи во Вселенной. По словам Сир-Расина, единственный канал взаимодействия между двумя мирами — гравитация.
Более компактная Вселенная
Если предположить, что зеркальный мир существует, он помогает согласовать данные реликтового излучения с моделью более «компактной» Вселенной. Чем больше материи, тем сильнее её гравитационное притяжение. В переполненной Вселенной объекты располагаются ближе друг к другу.
Так же происходит и в пределах Солнечной системы: чем больше масса объектов, тем плотнее их взаимодействие. «Чтобы сделать большую Вселенную меньше, нужно добавить что-то ещё — материю и энергию, которые будут взаимодействовать гравитационно со всем остальным», — объясняет учёный.
Однако нельзя просто «подкинуть» обычную материю. Мы хорошо знаем, сколько её во Вселенной — от звёзд до галактик. Поэтому необходимо нечто иное, невидимое. Вот здесь и появляется идея зеркальной Вселенной, которая может искажать наши расчёты.
Симметрия и невидимые частицы
Законы физики во многом симметричны. Если уменьшить Вселенную, то и звёзды, и планеты, и галактики окажутся ближе друг к другу. Это нарушит привычные представления, включая данные о реликтовом излучении и том, какое расстояние в ранней Вселенной мог пройти фотон.
Физики уже давно размышляют, что произойдёт, если зеркальная Вселенная действительно существует. На первый взгляд это звучит фантастически. Но даже в пределах «обычной» материи есть частицы, которые мы почти никогда не видим. Яркий пример — нейтрино.
Эти частицы не имеют электрического заряда и обладают почти нулевой массой. При этом именно они являются самыми распространёнными во Вселенной. «Прямо сейчас, — объясняет Сир-Расин, — через эту комнату пролетают миллиарды нейтрино, идущих от Солнца и из космоса. Но мы их не видим и не ощущаем». Их взаимодействие с нами настолько слабо, что почти не имеет значения.
То же самое может быть и с зеркальным миром. Его частицы могли бы проходить через нас, оставаясь невидимыми и никак не влияя напрямую. Единственное, что связывает два мира, — это гравитация.
Возможно, идея кажется немного жуткой. Но если Сир-Расину удастся развить свою модель зеркальной Вселенной, она может однажды объяснить загадку несовпадающих значений константы Хаббла.
