Темная материя и энергия — иллюзия? Исследование Гупты

Многие десятилетия астрономы полагали, что темная материя и темная энергия составляют 95% Вселенной. Однако физик Раджендра Гупта из Университета Оттавы предлагает альтернативу: эти субстанции — иллюзия, вызванная постепенным ослаблением фундаментальных сил, таких как гравитация, по мере старения космоса. Его модель, опубликованная в журнале Galaxies (2025), использует единое уравнение для объяснения ускоренного расширения Вселенной и аномального поведения звезд в галактиках без введения "невидимых" сущностей. Параметр α, зависящий от распределения обычного вещества, имитирует эффекты темной материи на астрономических масштабах. Это удваивает возраст Вселенной до около 27 миллиардов лет, решая загадки ранней формации галактик. Гипотеза может сделать ненужными дорогостоящие поиски частиц темной материи и перевернуть основы космологии.

В последние десятилетия стандартная космологическая модель Lambda-CDM полагалась на темную материю и темную энергию для объяснения 95% состава Вселенной. Эти гипотетические компоненты никогда не были напрямую обнаружены, но считались необходимыми для понимания ускоренного расширения космоса и динамики галактик. Однако новое исследование адъюнкт-профессора Раджендры Гупты из Университета Оттавы, опубликованное в журнале Galaxies (DOI: 10.3390/galaxies13050108), предлагает радикальную альтернативу: эти "темные" сущности могут быть всего лишь иллюзией, возникающей из-за постепенного ослабления фундаментальных сил природы со временем.

Многие десятилетия астрономы были уверены, что основными компонентами Вселенной являются темная материя и темная энергия. Несмотря на то, что эти вещества никто никогда не видел и не регистрировал, по расчетам именно они должны составлять около 95% всего космоса.

Однако новое исследование физика Раджендры Гупты из Университета Оттавы ставит под сомнение само существование этих таинственных субстанций. Ученый предложил, что наблюдаемые эффекты можно объяснить иначе — постепенным ослаблением фундаментальных сил природы по мере старения Вселенной. Согласно его теории, опубликованной в октябре 2025 года в журнале Galaxies под названием "Testing CCC+TL Cosmology with Galaxy Rotation Curves", ослабление сил, таких как гравитация, создает иллюзию дополнительной массы и энергии.

По словам Гупты, если такие силы, как гравитация, действительно немного меняются во времени, можно обойтись без введения дополнительных «невидимых» сущностей. То, что мы принимаем за ускоренное расширение космоса, спровоцированное действием темной энергии, может быть следствием естественного уменьшения силы притяжения при росте Вселенной. А аномальное поведение звезд на окраинах галактик, которое приписывают влиянию темной материи, возможно, связано с тем, что внутри гравитационно связанных систем эти силы ослабевают неравномерно. Например, плоские ротационные кривые галактик, где звезды на периферии движутся быстрее ожидаемого, можно объяснить вариациями параметра α, зависящего от плотности обычного вещества, без привлечения темной материи.

Гупта отмечает, что стандартная космологическая модель вынуждена использовать разные уравнения для описания процессов на больших (космологических) и малых (астрофизических) масштабах, чтобы учесть влияние темной материи и темной энергии. Его же подход объясняет и то и другое единым уравнением. «На больших расстояниях ослабление сил выглядит как ускоренное расширение Вселенной, а внутри галактик — как дополнительная гравитация, которая удерживает звезды на орбитах. Но это две стороны одного процесса», — поясняет ученый.

В предложенной им модели ключевым оказывается параметр α, возникающий, если так называемые константы связи — величины, определяющие силу фундаментальных взаимодействий, — считать не постоянными, а меняющимися со временем. Этот параметр ведет себя по-разному в зависимости от распределения обычного вещества: чем его больше, тем слабее эффект. Таким образом, поведение звезд на периферии галактик становится понятным без гипотетической темной материи. Как отмечает Гупта в интервью Phys.org, это объясняет кластеризацию галактик и искривление света вокруг массивных объектов без "экзотических" частиц.

Новая концепция меняет и представление о возрасте Вселенной: если силы действительно эволюционируют, то космическая хронология растягивается почти вдвое — до примерно 27 миллиардов лет. Это дает время для формирования первых массивных галактик и черных дыр без привлечения «экзотических» частиц. Например, наблюдения телескопа James Webb Telescope показывают зрелые галактики в ранней Вселенной, что трудно объяснить в стандартной модели с возрастом 13,8 миллиарда лет, но вписывается в удлиненную временную шкалу Гупты.

Если необычная гипотеза найдет подтверждение, человечеству, возможно, придется пересмотреть многие основы космологии. Эксперименты по поиску частиц темной материи, на которые потрачены миллиарды, окажутся ненужными, а «темные» тайны Вселенной могут оказаться всего лишь проявлением тонкой, но реальной переменчивости самих законов природы. Как подчеркивает Гупта, "иногда самая простая объяснение — лучшее: секреты Вселенной могут быть трюками эволюционирующих констант природы".

Дополнительная информация из зарубежных источников, таких как Phys.org и ScienceDaily, подтверждает, что теория Гупты объединяет космологические и астрономические шкалы, решая проблемы, такие как быстрое формирование галактик в ранней Вселенной, без темной материи и энергии.