Используя новейшие данные о крупномасштабной структуре Вселенной, группа исследователей в публикации в журнале Nature объявила об обнаружении колоссальной космической анизотропии. Жаль только, что это неверно.

Итан Сигел, 7 июля 2026г.

Ключевые тезисы:

• Хотя Вселенная имеет комковатую и кластеризованную структуру, образуя галактики, скопления галактик, нити и космические пустоты, мы ожидаем, что при рассмотрении в самых больших космических масштабах она должна выглядеть однородной.

• Хотя в прошлом появлялись намёки на космическую анизотропию, то есть различия в разных направлениях, эти сигналы всегда исчезали, стремясь к среднему значению по мере увеличения объёма и полноты наборов данных.

• Теперь же, вопреки результатам команды DESI, пара учёных, используя собственные данные, заявляет об обнаружении крупномасштабной космической анизотропии, опубликовав свои результаты в престижном журнале Nature. Однако их работа просто ошибочна.

Мы пришли к выводу, что наша Вселенная расширяется и остывает уже 13,8 миллиарда лет, с момента Большого взрыва. Во всех направлениях возникают одни и те же космические структуры: звёзды, галактики, группы и скопления галактик, сеть взаимосвязанных нитей (филаментов), разделённых обширными космическими войдами. На близких и дальних расстояниях, во всех направлениях и во всех местах Вселенная выглядит не идентичной, но схожей: с одинаковой плотностью, количеством галактик и типами структур повсюду.

Однако наша космологическая картина обретает смысл и демонстрирует внутреннюю согласованность только в том случае, если Вселенная одновременно однородна и изотропна, то есть одинакова во всех точках пространства и одинакова во всех направлениях. Базовые уравнения, которые мы используем для описания расширения Вселенной на глобальных космических масштабах, уравнения Фридмана, требуют истинности обоих этих предположений.

До сих пор данные о крупномасштабной структуре, по-видимому, согласуются с этими предположениями, включая результаты крупнейших обзоров: обзора красных смещений галактик 2dF, Слоановского цифрового обзора неба (SDSS) и Спектроскопического прибора тёмной энергии (DESI). Все они поддерживают эту общепринятую картину. Однако в новом исследовании, опубликованном в журнале Nature в конце июня 2026 года, соавторы Франческо Силос Лабини (Francesco Sylos Labini) и Марко Галоппо (Marco Galoppo) утверждают, что данные DESI на самом деле подтверждают анизотропию Вселенной, что породило довольно громкие заголовки в СМИ.

Проблема заключается в том, что это исследование ошибочно, и данные вовсе не указывают на анизотропию, как показал космолог Тилл Савала (Till Sawala) в последующей работе. Вот что стоит на кону и что на самом деле говорит нам Вселенная.

Когда мы смотрим на Вселенную, мы видим не совсем то, что может подсказать интуиция. Глядя на:

• звезду,

• галактику,

• группу галактик

• или скопление галактик,

мы получаем моментальный снимок этого объекта таким, каким он был в определённый момент времени. А именно: этот снимок показывает объект таким, каким он был в тот момент, когда свет, который сейчас достигает нас, только покинул этот объект. Этот свет видоизменён лишь воздействием среды, через которую он прошёл на пути к нашим глазам, и расширением Вселенной, растянувшим длину его волны.

Однако, поскольку наши «снимки» содержат объекты на самых разных расстояниях, включая звёзды нашей собственной галактики, галактики ближней Вселенной и сверхдалёкие галактики, группы и скопления, часто попадающие в одно поле зрения, мы фактически получаем разрозненные снимки объектов, относящихся к различным эпохам космической истории. Более далёкие объекты выглядят так, как они выглядели, когда Вселенная была моложе, горячее, плотнее и была менее развита, тогда как более близкие объекты предстают такими, какими они являются сегодня: когда Вселенная старше, холоднее, разреженнее и дольше эволюционировала.

И чтобы осмыслить увиденное, мы должны корректно учесть все эти эффекты возраста и эволюции.

Если мы правильно учтём все эти эффекты, включая влияние:

• нашего собственного движения относительно хаббловского потока,

• расширения объёма (и уменьшения плотности) Вселенной со временем,

• эволюции масс галактик и их кластеризации,

• ограничений чувствительности наших телескопов по яркости и длине волны,

• а также методы корректного сопоставления предсказаний симуляций с результатами наблюдений,

то мы увидим, что на самых больших космических масштабах Вселенная действительно одинакова везде и во всех направлениях. Это включает в себя:

• равную числовую плотность галактик во всех участках неба,

• равные доли галактик, вращающихся во всех направлениях,

• равные популяции галактик различных форм и морфологических типов,

• отсутствие явных крупномасштабных структур на масштабах, превышающих (сопутствующий) эквивалент 1,4 миллиарда световых лет на сегодняшний день.

Если мы достаточно отдалимся, то на самых больших масштабах даже те массивные и впечатляющие структуры, которые мы наблюдаем по всей Вселенной, сливаются воедино, уступая место однородному фону из галактик, сгруппированных в схожие космические паттерны.

Базовое предположение об однородности и изотропии Вселенной жизненно важно для применения тех самых уравнений, которые привели нас к предсказанию расширения Вселенной. Если оно окажется неверным, то можно будет сказать, что фундамент, на котором построена наша космологическая картина, прогнил до основания, и всё, что мы считали верным до сих пор, нуждается в пересмотре. Если окажется, что Вселенная не является однородной и изотропной, то такие устоявшиеся факты, как:

• расширение Вселенной,

• горячий Большой взрыв,

• существование тёмной материи и тёмной энергии,

• и такие краеугольные камни космологии, такие как реликтовое излучение, рост крупномасштабной структуры и распространённость лёгких элементов,

также будут поставлены под сомнение.

Разумеется, мы не просто верим в наши базовые предположения и надеемся на их истинность; мы проверяем их максимально строго. Мы проводим множество симуляций, создавая «фиктивные вселенные» — космические модели, которые начинаются с известных законов гравитации, предполагаемых компонентов и набора начальных условий, чтобы посмотреть, какие типы структур возникают количественно. Затем мы сравниваем результаты этих симуляций с реальной Вселенной, наблюдаемой через телескопы, чтобы проверить их взаимную согласованность. Если они совпадают, предположения выглядят совместимыми с нашей космологической картиной; если нет — возможно, саму основу космологии, сам космологический принцип, необходимо пересмотреть.

Именно этим мы и занимаемся всякий раз, когда получаем новые, более качественные данные о крупномасштабной структуре из очередного обзора. Необходимо убедиться, что:

• отсутствуют полусферические асимметрии в количестве галактик, их морфологии или направлении вращения;

• предсказанное распределение галактик согласуется с наблюдаемым в пределах возможностей инструмента;

• локальное распределение галактик, распределение на промежуточных расстояниях и распределение очень далёких объектов согласуются с нашей космологической моделью;

• отсутствует неожиданная эволюция, нет признаков отсутствия тёмной материи или тёмной энергии, а также значительных расхождений с предсказаниями симуляций.

Если какой-либо из этих наблюдаемых эффектов противоречит тому, что предсказывают наши лучшие симуляции, значит, мы столкнулись с аномалией, заслуживающей дальнейшего изучения.

В прошлом заявлялось о многих подобных аномалиях, но впоследствии выяснялось, что они были артефактами малых выборок (исчезавшими при увеличении объёма данных), следствием некорректного анализа данных (как, например, доказательства квантования красных смещений квазаров, которые были полностью опровергнуты с появлением данных SDSS) или ошибок калибровки (при правильной калибровке предполагаемая аномалия исчезала). Мы не бросаемся верить каждому заявлению о нарушении космической изотропии; мы проверяем его, чтобы убедиться в его надёжности, а не в том, что оно отражает ошибку анализа.

Сегодня для наблюдателей стало рутиной проводить эти космологические тесты и публиковать результаты при получении новых данных обзора. Именно поэтому так интересно (хотя и не обязательно убедительно) что группа учёных заявила об обнаружении именно такой анизотропии, используя самые свежие и полные данные о крупномасштабной структуре, которыми мы располагаем: данные инструмента DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument). Сама команда DESI в своих первоначальных релизах данных провела этот анализ и обнаружила, что всё согласуется со стандартными космологическими предположениями. Лишь после объединения этих данных с дополнительной информацией (о реликтовом излучении и сверхновых) возникли небольшие напряжения между такими вопросами, как массы нейтрино и природа тёмной энергии (постоянна она или нет). Что касается главных предположений, таких как изотропия и однородность, то, согласно их анализу, они были снова подтверждены.

Однако после публикации данные DESI стали общедоступными, и любой желающий мог свободно использовать и анализировать их. Два учёных, Франческо Силос Лабини и Марко Галоппо, взяли эти данные и провели собственный анализ, чтобы проверить концепцию космической изотропии. «Действительно ли Вселенная одинакова во всех направлениях?» — спросили они, особенно на масштабах более 1,4 миллиарда световых лет, где она, очевидно, должна быть таковой?

То, что они обнаружили, оказалось неожиданным. Используя статистическую проверку, известную как угловое распределение парных расстояний, они искали направленные корреляции в вероятности обнаружения галактики на определённом расстоянии от любой другой галактики. Они обнаружили сигналы анизотропии, значительно превышающие ожидаемые: со значимостью более 99,7% и на масштабах более 3 миллиардов световых лет.

Если это правда, то данное заявление стало бы революционным, указывая на то, что одно из наших главных, фундаментальных предположений о Вселенной (что она действительно одинакова во всех направлениях) может на самом деле противоречить наблюдениям. Однако существует распространённый способ, которым учёные регулярно обманывают себя, полагая, что обнаружили анизотропию при появлении новых наблюдений крупномасштабной структуры: они не учитывают должным образом пекулярные скорости наблюдаемых галактик во Вселенной. (В астрофизических кругах это иногда называют эффектом ракеты Кайзера).

Конечно, в литературе подобные заявления появляются постоянно, поскольку учёные часто стремятся поставить под сомнение фундаментальные предположения. Примеры таких заявлений включают:

• локальные области пониженной плотности,

• дипольные аномалии подсчёта источников (слишком много объектов в одном направлении и слишком мало в противоположном),

• паттерны масштаба гигапарсек,

и почти всегда являются примерами мотивированного рассуждения. Обычно при дальнейшем независимом анализе оказывается, что эти заявленные структуры либо соответствуют случайным флуктуациям, либо статистически незначимы, либо полностью совместимы с предсказаниями стандартной космологической картины. Но последнее заявление очень серьёзное: оно утверждает, что кластеризация ярких источников в данных DESI демонстрирует серьёзные нарушения и отклонения от традиционной изотропии.

Однако мы должны быть осторожны: являются ли эти отклонения реальными нарушениями стандартной картины изотропии или же это артефакты того, как данные были отобраны, откалиброваны и обработаны?

Оказывается, в статье были допущены две огромные ошибки. Первая — простая ошибка калибровки, на которую первым публично указал Питер Коулз в своём блоге: Силос Лабини и Галоппо перепутали расстояние светимости (выраженное в мегапарсеках) с сопутствующим расстоянием (измеряемым в мегапарсеках, делённых на параметр Хаббла). Это приводит к ошибке масштаба: сравнению реальной кластеризации галактик с симуляциями на неправильном масштабе, что создаёт ошибку определения расстояния, усиливающуюся на больших масштабах.

Вторая ошибка более тонкая, но её легко понять, рассмотрев несколько простых изображений. Взгляните на три графика на изображении выше. В центре показана Великая стена Слоана, построенная по данным Слоановского обзора (чёрным цветом), с наложением дополнительных точек данных DESI (синим цветом). Слева показаны источники выше определённой яркости, выявленные по данным DESI; они дают более полную карту Великой стены Слоана и окружающей области, простирающуюся на гораздо большие расстояния и обладающую большей чувствительностью.

Справа вы видите основную «выборку ярких галактик», использованную в статье Силоса Лабини и Галоппо, которая выглядит искажённой по сравнению с обычными данными DESI. На самом деле это искажение не только реально, но и важно: это особый тип искажения, возникающий вдоль луча зрения и известный как искажения красного пространства. В нашей реальной Вселенной существуют крупные области повышенной плотности: массивные сгустки материи. Внутри крупнейших из этих сгустков формируются скопления галактик и великие галактические стены. Отдельные галактики движутся внутри этих объектов во всех направлениях, но есть одна загвоздка.

• Некоторые галактики кажутся приближающимися к нам, поскольку они ускоряются по направлению к центру скопления сзади, что даёт им относительное синее смещение и заставляет нас из-за этого дополнительного сдвига помещать их на меньшее расстояние (соответствующее меньшему красному смещению).

• Другие галактики кажутся удаляющимися от нас, поскольку они ускоряются по направлению к центру скопления спереди, что даёт им относительное красное смещение и заставляет нас из-за этого дополнительного сдвига помещать их на большее расстояние (соответствующее большему красному смещению).

Именно поэтому изображение справа создаёт искажённую, вытянутую стену: из-за этих искажений красного пространства. Поэтически их также называют «Пальцами Бога» (Fingers of God), потому что они направлены на нас — наблюдателя с нулевым красным смещением.

Если мы не учтём должным образом эти искажения красного спектра, мы увидим усиление мощности на больших космических масштабах по сравнению с ожидаемым и одновременное подавление мощности на малых масштабах по сравнению с ожидаемым. Кроме того, ошибка шкалы расстояний, вызванная смешением расстояния светимости (в Mpc) и сопутствующего расстояния (в Mpc/h), также приводит к чрезмерному завышению воспринимаемой мощности на больших масштабах.

Главный результат статьи Силоса Лабини и Галоппо в точности соответствует этому сценарию: они сообщают о наблюдении избытка энергии на очень больших космических масштабах, в частности на масштабах гигапарсека (~3+ миллиарда световых лет), которые превышают те масштабы, на которых возможен избыток энергии в нашей (предположительно) изотропной и однородной Вселенной.

Однако был проведён ещё один независимый анализ: его выполнил Тилл Савала, которого вы можете знать как ведущего автора недавней работы, показавшей, что давно ожидаемое слияние Млечного Пути и Андромеды может произойти не через 4–5 миллиардов лет, а, скорее всего, потребует гораздо больших временных масштабов. Правильно учтя как обработку расстояний (сопутствующие расстояния против расстояний светимости), так и искажения красного пространства, Савала смог показать, что этот заявленный эффект «избыточной мощности» на больших космических масштабах полностью исчезает. Вместо нарушения космологического принципа наблюдаемые структуры в данных DESI на самом деле согласуются с теми, что ожидаются в нашей Вселенной, и полностью соответствуют результатам собственных космологических симуляций.

Силос Лабини, возможно, предвидя, что его выводы будут быстро опровергнуты, попытался подстраховаться в разговоре с журналистами, заявив:

«В конечном счёте, вопрос не в том, права наша статья или нет. Вопрос в том, говорит ли нам природа что-то новое о Вселенной на самых больших масштабах».

Это неверно. В данной статье сделано экстраординарное заявление, которое фактически ошибочно. Расхождение, заявленное в статье Силоса Лабини, как показал Савала, «правдоподобно объясняется ошибкой определения расстояния, унаследованной от построения координат S2... [которые] трактуют расстояния светимости... как если бы они были сопутствующими расстояниями». Нельзя строить работу по поиску крупномасштабных аномалий во Вселенной на столь порочном фундаменте, вся эта линия мышления просто рассыпается.

Вопрос о том, говорит ли природа нам что-то новое о Вселенной на самых больших масштабах, следует держать в уме, про запас, поскольку именно полный набор данных привёл нас к принятию консенсусной картины Вселенной. Мы должны сохранять открытость к возможности того, что будущие данные могут раскрыть что-то новое, но мы не должны ожидать такой революции в каждом наборе данных. Именно такое ошибочное мышление заставляет нас «видеть аномалии» там, где их нет: потому что мы позволяем мотивированным рассуждениям или принятию желаемого за действительное влиять на то, что должно быть трезвой, скрупулёзной и основанной на заслугах научной работой.

Большая опасность, связанная с передовой наукой, заключается в том, что мы настолько сосредоточены на поиске чего-то, что противоречит мейнстриму, что возводим на пьедестал фундаментально ошибочные исследования, которые утверждают, будто нашли это противоречие. Затем это усиливается популярными СМИ, подрывая доверие, которое учёные так долго и тщательно зарабатывали. Это ещё раз подчёркивает, почему нашими научными ориентирами должны быть экспертность и тщательная, корректная работа, а не сенсационность и надежда на революцию. Без них мы рискуем попасть в ловушку, которую пропагандирует Силос Лабини: игнорирование вопроса о том, что правильно, а что нет, исключительно на основании получения эффекта в научной среде. Если мы хотим качественно заниматься наукой, другого пути нет.