Земля, Солнечная система, весь Млечный Путь и несколько тысяч ближайших к нам галактик движутся в огромном «пузыре» диаметром 250 миллионов световых лет, где средняя плотность материи вдвое меньше, чем у остальной части галактики. Вселенная.
Эту гипотезу выдвинул физик-теоретик из Женевского университета (UNIGE) для решения загадки, которая разделяла научное сообщество на протяжении десятилетия. Если Вселенная расширяется (а это действительно так), с какой скоростью она расширяется?
До сих пор как минимум два независимых метода расчета пришли к два разных значения около 10% со статистически непримиримым отклонением.
Этот новый подход, опубликовано в журнале Physics Letters Б, сотрите это расхождение, не прибегая к какой-либо «новой физике».
Расширяющаяся Вселенная
Вселенная расширяется с момента Большого взрыва, произошедшего 13,8 миллиардов лет назад. Это теория, впервые сформулированная бельгийским каноником и физиком Жоржем Леметром (1894–1966) и впервые продемонстрированная Эдвином Хабблом (1889–1953).
В 1929 году американский астроном обнаружил, что каждая галактика удаляется от нас и что более далекие галактики движутся быстрее. Это говорит о том, что в прошлом было время, когда все галактики находились в одном и том же месте, время, которое может соответствовать Большому взрыву.
Это исследование привело к появлению закона Хаббла-Леметра, включающего постоянную Хаббла (H0), которая указывает скорость расширения Вселенной. «Проблема» в том, что для расчета расширения Вселенной существуют два противоположных метода расчета.
Два метода, два разных результата
Первый основан на космическом микроволновом фоне: это микроволновое излучение, приходящее к нам отовсюду, испускаемое в тот момент, когда Вселенная стала достаточно холодной, чтобы позволить свету свободно циркулировать (примерно через 370.000 67,4 лет после Большого взрыва). Используя точные данные, предоставленные космической миссией «Планк», и предполагая, что Вселенная однородна и изотропна, значение H0 XNUMX получается с использованием общей теории относительности Эйнштейна для запуска сценария.
Второй метод расчета основан на сверхновых, которые время от времени появляются в далеких галактиках. Эти очень яркие события дают наблюдателю очень точные расстояния, и этот подход позволил нам определить значение H0, равное 74.
Лукас Ломбризер, профессор кафедры теоретической физики факультета естественных наук UNIGE поясняет: «Эти две ценности на протяжении многих лет продолжали уточняться, оставаясь при этом отличными друг от друга. Не потребовалось много времени, чтобы разжечь научную полемику и даже вызвать волнующую надежду на то, что, возможно, мы столкнулись с «новой физикой».
Чтобы сократить этот разрыв, профессор Ломбрайзер сформулировал гипотезу о том, что Вселенная не так однородна, как утверждается, — гипотезу, которая может показаться очевидной в относительно скромных масштабах.
Дальше другое: после мысли, что Вы являетесь частью огромной голографической проекции и что ты делаешь огромного квантового компьютера, вот еще одно исследование. Приятно то, что у каждого есть свое достоинство и статистическая возможность существования.
Нет сомнений в том, что внутри галактики материя распределяется иначе, чем снаружи. Однако сложнее представить колебания средней плотности вещества, рассчитанные в объемах, в тысячи раз превышающих галактику, которые также считаются интимная связь, которая будет между ними.
«Пузырь Хаббла»
«Если бы мы были в каком-то гигантском пузыре»продолжает профессор Ломбрайзер, где плотность материи значительно ниже известной плотности для всей Вселенной, «Это повлияет на расстояния до сверхновых и, в конечном итоге, на определение H0».
Этот «пузырь Хаббла» должен быть достаточно большим, чтобы включать в себя галактику, которая служит эталоном для измерения расстояний. Установив диаметр этого пузыря в 250 миллионов световых лет, физик рассчитал, что если бы плотность материи внутри была на 50% ниже, чем в остальной части Вселенной, было бы получено новое значение постоянной Хаббла, что, следовательно, согласуется с результатами, полученными с использованием космического микроволнового фона.
«Вероятность такого колебания по этой шкале составляет от 1 из 20 до 1 из 5», — говорит профессор. Ломбрайзер, а значит, это не фантазия теоретика. «В огромной Вселенной есть много регионов, подобных нашему. «
Короче говоря, я хотел бы сказать, что это не пузырь. Я имею в виду не мыло.
Ссылки: Лукас Ломбрайзер. Согласованность локальной постоянной Хаббла с космическим микроволновым фоном. Physics Letters B, 2020; 803: 135303 DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135303
