Альтернативна космологічна модель CCC+TL може пояснити обертання 175 галактик без залучення темної матерії, а також допомогти зрозуміти, чому телескоп James Webb виявляє великі й розвинені галактики на ранніх етапах історії Всесвіту. Дослідження опубліковано в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Сучасна стандартна космологічна модель ΛCDM передбачає існування темної матерії — невидимого джерела гравітації, яке допомагає пояснити рух зірок і галактик. Однак її частинки досі не вдалося безпосередньо виявити. Натомість модель CCC+TL, розроблена професором Університету Оттави Раджендрою Гуптою та дослідником Ніколаосом Самарасом, пропонує обійтися без темної матерії й темної енергії.
За цією концепцією, фундаментальні константи, які визначають взаємодію частинок і сил природи, змінюються разом із часом. Крім того, модель передбачає, що світло втрачає енергію під час поширення. Її автори оцінюють вік Всесвіту в 26,7 млрд років — майже вдвічі більше за стандартну оцінку.
У новій роботі дослідники перевірили, чи здатна CCC+TL відтворити криві обертання всіх 175 галактик із бази даних SPARC. Ці криві показують, як змінюється швидкість руху об’єктів залежно від відстані до центру галактики. Розрахунки моделі узгодилися зі спостереженнями без потреби додавати темну матерію.
Команда також дослідила скупчення галактик Bullet Cluster. За їхніми розрахунками, додатковий гравітаційний ефект у цій системі пов’язаний із розташуванням галактик, а не гарячого газу, який випромінює рентгенівське світло. Автори називають це попередньою перевіркою концепції, яка потребує подальшого вивчення.
Інша важлива відмінність CCC+TL стосується ранніх галактик. У стандартній моделі об’єкти, які телескоп James Webb спостерігає в епоху приблизно через 300 млн років після Великого вибуху, мали дуже мало часу для формування. Натомість у CCC+TL той самий спостережуваний червоний зсув відповідає віку Всесвіту близько 4,6 млрд років. Це дає галактикам набагато більше часу для розвитку. У розрахунках дослідників ранні галактики можуть бути приблизно у 12 разів більшими за розміром і масою, ніж передбачає стандартна модель.
Перевірити ці прогнози потенційно допоможуть майбутні спостереження програми GLIMPSE за допомогою James Webb, яка шукатиме галактики з червоним зсувом понад 50.
Дослідники також повідомляють, що їхня модель відтворює передбачення стандартної космології щодо кількості водню, гелію та інших легких елементів, утворених невдовзі після Великого вибуху. Вона також узгоджується з вимірюваннями космічних хронометрів, які використовують вік галактик для оцінки швидкості розширення Всесвіту.
Попри обнадійливі результати, CCC+TL залишається альтернативною гіпотезою, а не загальновизнаною заміною ΛCDM. Її автори наголошують на необхідності подальших перевірок, зокрема за допомогою реліктового випромінювання — залишкового світла раннього Всесвіту. Саме широка відповідність незалежним спостереженням має показати, чи здатна нова модель стати повноцінною альтернативою сучасній космологічній теорії.