Космология без тёмной материи прошла два теста, но не сняла вопросы

Модель предложил в 2023 году физик Раджендра Гупта. Она опирается на два предположения: фундаментальные константы с размерностью длины меняются по мере расширения Вселенной, а часть красного смещения возникает потому, что свет теряет энергию в пути. Вторую идею ещё в 1929 году выдвигал Фриц Цвикки. В такой картине космическая история длится примерно втрое дольше — около 26,7 миллиарда лет вместо 13,8 миллиарда, — а тёмная энергия и частицы тёмной материи не нужны. Модель получила название CCC+TL — Covarying Coupling Constants + Tired Light.

В первом испытании исследователи проверили, не нарушит ли утроенное время расчёты первичного нуклеосинтеза — образования ядер лёгких элементов в молодой Вселенной. Они использовали код NUC123, добавив параметр масштаба, и сравнили обычный вариант с моделью, где время растянуто втрое. Доли элементов почти не изменились: авторы объясняют это тем, что скорости ядерных реакций и время жизни нейтрона масштабируются вместе с расширением. Но такая синхронность — допущение исследователей, а не следствие теории. Кроме того, при пониженной плотности обычного вещества модель уменьшает проблему лития в 2,6 раза, но удваивает количество дейтерия. Одновременно устранить оба расхождения не удалось.

Затем модель сопоставили с кривыми вращения 165 дисковых галактик из каталога SPARC. Средняя ошибка составила 2,58 — чуть меньше, чем 2,65 у MOND, настроенной отдельно для каждой галактики, и заметно ниже результата гало тёмной материи, где ошибки были около 7. Преимущество перед MOND статистически незначимо. Исследователи также отказались от резкого обрыва плотности, использованного в ранней работе, заменив его плавным переходом без введения нового параметра.

Параметр этого перехода различался у галактик в шесть раз, но при пересчёте в характерное ускорение разброс становился почти таким же малым, как у константы MOND. Критики также указали на несоответствие модели данным космических хронометров, согласно которым галактики старше, чем предсказывает ΛCDM. Гупта ответил, что методы оценки возраста основаны на привычной физике и требуют поправок для его модели; независимой проверки этих поправок пока нет. Результаты исследований опубликованы в Universe и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Впереди — проверки по реликтовому излучению и крупномасштабной структуре Вселенной: альтернативной модели предстоит объяснить тот же широкий круг наблюдений, что и ΛCDM, не наращивая число допущений.