Стандартная космологическая модель ΛCDM — включающая тёмную энергию и холодную тёмную материю — подобна партитуре космической симфонии. Она описывает, как после Большого взрыва расширялось пространство, как сгущалась тёмная материя и как зажигались галактики. Долгое время всё звучало безупречно, но в последние годы появились фальшивые ноты: измерения скорости расширения разными методами дают слегка различающиеся значения.
Чтобы найти источник диссонанса, астрофизики разложили симфонию на отдельные партии. Первая — геометрия: она отвечает за кривизну и расширение пространства. Впервые эту партию услышал Эдвин Хаббл. Вторая — рост: он управляет тем, как тёмная материя сгущается в комки, а затем и в скопления. Третья — ранняя Вселенная, эпоха до того момента, когда мир стал прозрачным. Этот сценарий предложил Жорж Леметр.
Для каждой партии подобрали свои инструменты. Геометрию проверяли с помощью сверхновых — тех самых, что помогли Солу Перлмуттеру открыть ускоренное расширение, — и барионных акустических осцилляций: волн плотности в ранней Вселенной, которые служат «стандартной линейкой» для измерения расстояний. Рост изучали по распределению галактик и слабому гравитационному линзированию — искажению света далёких объектов гравитацией массивных скоплений. О ранней Вселенной рассказывало реликтовое излучение — послесвечение Большого взрыва, дошедшее до нас с эпохи рекомбинации, когда атомы водорода захватили электроны и Вселенная стала прозрачной.
Сравнение показало: геометрическая и ранняя партии играют плотность материи немного по-разному. Разница составила около 2σ.
Любопытно, что партия роста отлично гармонирует и с геометрией, и с ранней Вселенной. Конфликта в формировании структур нет — расхождение прячется именно между геометрией и эпохой до рекомбинации.
Пока статистическая значимость невелика. Но данные копятся. Новые обзоры неба — такие как DESI и будущие телескопы — дадут больше ясности. Либо разногласие растворится, либо станет настолько громким, что заставит переписать партитуру. И тогда дирижёрам космической симфонии — космологам — придётся искать новые ноты.
Разница в два стандартных отклонения означает, что вероятность случайного совпадения примерно 5% — достаточно, чтобы заинтересовать учёных, но слишком мало для объявления открытия.