Тёмная материя тает, Вселенная разглаживается ✎ экспресс

Оригинал: "Early- and Late-Time Modifications to $$\Lambda$$CDM: Implications for the Hubble Tension"
arXiv:2605.26050 · 2026-05-25 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Частицы тёмной материи распадаются на невидимое излучение, меняя ход космических часов.

На кухне стоят весы для муки и мерный стакан для воды. По отдельности они точны, но когда печёшь хлеб, рецепт требует идеального соотношения. Похожий спор идёт у астрономов о скорости расширения Вселенной. Прямые замеры по звёздам дают одно число, а расчёты по реликтовому излучению (свету, оставшемуся от Большого взрыва) — другое, чуть меньшее. Разница невелика, но упрямо не исчезает.

Авторы новой работы добавили в «рецепт» два ингредиента. Первый: крошечная доля тёмной материи — невидимого вещества, которое скрепляет галактики своей тяжестью, — не вечна. Она потихоньку распадается на тёмное излучение (частицы, не взаимодействующие с обычным веществом, но несущие энергию). Происходит это в эпоху, когда Вселенной было примерно 50 тысяч лет — как раз тогда излучение переставало быть главной силой, а вещество только начинало собираться в комки. Второй ингредиент: сама тёмная энергия, расталкивающая пространство, чуть меняет свой напор со временем, а не остаётся строго постоянной.

Распад тёмной материи слегка «подогревает» раннюю Вселенную, и звуковые волны в первичном бульоне пробегают меньшее расстояние до того, как вещество отделится от света. Это уменьшает «стандартную линейку» — тот самый мерный стакан, по которому вычисляют скорость расширения.

Учёные скормили эту модель трём независимым наборам данных: картам реликтового излучения, расположению галактик и линзированию (тому, как массивные объекты искривляют лучи света). Получилась скорость расширения 69.8 км/с на мегапарсек. Это ближе к прямым измерениям (около 73 км/с/Мпк), чем стандартный ответ (67.4). Разрыв сократился примерно до двух сигм — на языке статистики это означает, что случайное совпадение ещё возможно, но уже маловероятно. Более того, когда в анализ добавили прямые данные по сверхновым, скорость подросла до 70.2, почти дотянувшись до измерений по цефеидам.

Самое любопытное: новая модель объясняет наблюдения не хуже стандартной. Байесовский анализ (способ сравнить, какая из гипотез правдоподобнее) не отдал предпочтения ни одной из них. Идея работает, но пока не выигрывает — нужны более точные приборы, способные уловить слабый след распада.

Так что же получается? Тёмная материя не просто невидимый клей, но и тихий дирижёр космического оркестра. Её медленный распад в далёком прошлом способен сдвинуть темп расширения сегодня. Возможно, загадка скорости Вселенной — это не ошибка измерений, а подсказка о том, что тёмный сектор устроен сложнее, чем мы думали.

Если бы всю тёмную материю в нашей Галактике равномерно размазать по её объёму, то на кубический сантиметр пришлось бы всего около 0.3 массы протона — это почти идеальная пустота, но в масштабах галактики её хватает, чтобы удерживать звёзды от разлёта.

В романе «Ложная слепота» Питера Уоттса инопланетные корабли используют распад тёмной материи как источник энергии — почти как в этой модели, только в роли двигателя, а не космологических часов.

Учёные
Alan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges LemaîtreJames PeeblesVera Rubin
Понятия
напряжённость Хаббла ранняя тёмная энергия модель ЭКДМ постоянная Хаббла неопределённость космического расширения модель LCDM космологические параметры затмение реликтового излучения космологическая постоянная закон хаббла лямбда-CDM пять сигм