Вопрос о природе тёмной энергии — компонента, который ускоряет расширение Вселенной, — остаётся одной из главных проблем современной космологии. В стандартной модели ΛCDM (лямбда-CDM, где CDM — холодная тёмная материя) предполагается, что тёмная энергия действует одинаково во всех направлениях (изотропна). Однако новые данные от Pantheon+SH0ES (1701 сверхновых типа Ia — особые взрывы звёзд, используемые как «маяки» для измерения расстояний), DESI BAO (барионные акустические осцилляции — регулярные колебания плотности вещества во Вселенной, служащие масштабной линейкой) и спутника Planck (космический телескоп, измеряющий реликтовое излучение) выявили противоречия: для согласия с наблюдениями требуется, чтобы параметр состояния w (отношение давления к плотности энергии) был не только переменным, но и иногда меньше -1, что противоречит простым моделям.
Авторы работы предложили рассмотреть альтернативу — анизотропную тёмную энергию, то есть такую, у которой давление может различаться по направлениям. Для этого используется космологическая модель Bianchi I (обобщение стандартной модели, допускающее разные скорости расширения по разным осям). В этой модели вводится разница давления по направлениям, меняющаяся со временем, а также специальная параметризация, позволяющая обойти строгие ограничения по квадруполю температуры CMB (квадруполь — компонент реликтового излучения, чувствительный к крупномасштабным анизотропиям).
В исследовании были использованы крупнейшие на сегодняшний день выборки сверхновых и измерения барионных осцилляций. Модели с постоянной и пятиблочной (разделённой на пять временных интервалов) анизотропией показали значительное улучшение согласия с данными по сравнению с изотропной ΛCDM, однако без дополнительных ограничений они нарушают пределы по квадруполю CMB. Для решения этой проблемы авторы разработали SVD-параметризацию, — метод разложения матриц и способ подобрать параметры так, чтобы интегральный вклад анизотропии строго не превышал допустимый уровень.
0.93