Исследователи из Женевского университета и Университета Тулузы III обнаружили несоответствия между предсказаниями общей теории относительности Альберта Эйнштейна и данными проекта Dark Energy Survey (DES), посвященного изучению темной энергии. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, указывают на возможные отклонения в фундаментальных законах физики на масштабах, превышающих размеры Солнечной системы.

Около 25 лет назад ученые впервые зафиксировали, что Вселенная расширяется с ускорением, и это открытие остается одной из крупнейших загадок современной науки. Расшифровать причину этого явления стремятся исследователи по всему миру, проверяя теорию относительности Эйнштейна и изучая плотность материи в космосе. Проект Dark Energy Survey позволил собрать обширные данные о формах и распределении сотен миллионов галактик, что открыло новые возможности для анализа.

Согласно теории Эйнштейна, гравитация вызывает искривление пространства и времени, создавая так называемые гравитационные «колодцы», которые отклоняют траекторию света. Это явление - гравитационное линзирование - впервые подтвердили в 1919 году во время солнечного затмения. Тогда измерения показали, что свет отклоняется в два раза сильнее, чем предполагал Исаак Ньютон, из-за учета деформации времени в теории Эйнштейна.

Исследователи из Женевы и Тулузы использовали данные DES для анализа искажения пространства и времени в четырех разных периодах истории Вселенной - от 7 до 3,5 миллиардов лет назад. По словам Камиллы Бонвин, профессора Женевского университета, команда не только измерила распределение материи, но и провела прямые замеры искажений, чтобы сравнить их с предсказаниями Эйнштейна.

«Мы увидели, что в отдаленном прошлом, 6-7 миллиардов лет назад, глубина гравитационных колодцев соответствует предсказаниям Эйнштейна, - пояснил Исаак Тутисос, астроном из Университета Тулузы. - Однако ближе к нашему времени, 3,5-5 миллиардов лет назад, колодцы оказались мельче, чем ожидалось».

Ученые отметили, что именно в этот период ускорилось расширение Вселенной, и обе эти аномалии могут быть связаны. Возможно, на масштабах, превышающих размеры галактик, гравитация действует иначе, чем предполагал Эйнштейн.

Несмотря на выявленные расхождения, уровень несоответствия составляет пока лишь 3 сигма, что требует дальнейших исследований и проверок. Для того чтобы полностью опровергнуть теорию Эйнштейна, необходимо достичь уровня несоответствия в 5 сигма.

Таким образом, новое исследование ставит под сомнение наши представления о фундаментальных законах физики и открывает новые горизонты в изучении темной энергии и ускоренного расширения нашей Вселенной.