Вирішено таємницю розширення Всесвіту, заявив вчений

Земля, Сонячна система, весь Чумацький Шлях і кілька тисяч найближчих до нас галактик можливо рухаються у великій «бульбашці» діаметром 250 мільйонів світлових років, де середня щільність речовини вдвічі більша, ніж для решти Всесвіту.

Цю гіпотезу висунув фізик-теоретик з Женевського університету (UNIGE) для вирішення загадки, яка розщеплює наукове співтовариство протягом десятиліття: З якою швидкістю розширюється Всесвіт? Наразі є, щонайменше, два незалежні методи обчислення, які дійшли до двох значень, що відрізняються приблизно на 10% - із відхиленням, яке є статистично непримиренним. Новий підхід, викладений у журналі «Physics Letters B», стирає цю розбіжність, не використовуючи жодної «нової фізики».

Всесвіт розширюється з тих пір, як 13,8 мільярдів років тому стався Великий вибух – таку пропозицію вперше висловив бельгійський канонік і фізик Жорж Леметр (1894-1966) і вперше продемонстрував Едвін Хаббл (1889-1953). Американський астроном виявив у 1929 році, що кожна галактика віддаляється від нас і що найвіддаленіші галактики рухаються найшвидше. Це говорить про те, що в минулому був момент, коли всі галактики були розташовані на одному місці, і цей момент може відповідати лише Великому вибуху. Це дослідження породило закон Хаббла-Леметра, включаючи константу Хаббла (H0), яка означає швидкість розширення Всесвіту. Найкраще наразі значення H0 становить близько 70 (км/с)/Мпк (це означає, що Всесвіт розширюється на 70 кілометрів на секунду швидше кожні 3,26 мільйона світлових років). Проблема полягає в тому, що існує два суперечливі методи розрахунку.

Спорадичні наднові

Перший метод заснований на космічному мікрохвильовому фоні: це мікрохвильове випромінювання, яке надходить до нас звідусіль, випущене в той час, коли Всесвіт став достатньо холодним, щоб світло могло вільно циркулювати (приблизно через 370 000 років після Великого вибуху). Використовуючи точні дані, надані космічною місією Планка, та враховуючи той факт, що Всесвіт є однорідним та ізотропним, для H0 отримано значення 67,4, використовуючи Теорію загальної відносності Ейнштейна для прогону сценарію. Другий метод обчислення заснований на наднових, які спорадично з’являються у віддалених галактиках. Ці дуже яскраві події забезпечують спостерігача дуже точними відстанями – підхід, який дав можливість визначити для H0 значення 74.

Лукас Ломбрізер, професор кафедри теоретичної фізики на факультеті наук UNIGE, пояснює: «Ці два значення продовжували ставати все більш точними протягом багатьох років, залишаючись відмінними одне від одного. Більшого не знадобилося, щоби розпалити наукову полеміку і навіть пробудити хвилюючу надію, що ми, ймовірно, маємо справу з «новою фізикою». Щоб звузити цей розрив, професор Ломбрізер підтримав ідею, що Всесвіт не настільки однорідний, як стверджується,  - гіпотеза, яка може здаватися очевидною у порівняно скромних масштабах. Немає сумнівів, що матерія розподіляється по-різному всередині галактики, ніж зовні. Однак важче уявити коливання середньої густини матерії, обчисленої в об'ємах у тисячі разів більших, ніж галактика.

Новини за подібною темою:

		Спостереження "Вебба" за лінзованою надновою допомагає підтвердити теорію Габбла
		Що таке темна енергія? Розповіли в НАСА
		У вимірюванні розширення Всесвіту можуть допомогти зіткнення нейтронних зір

«Пузир Хаббла»

«Якби ми опинилися в якійсь гігантській "бульбашці", - продовжує професор Ломбрізер, - де щільність речовини була значно нижчою від відомої густини для всього Всесвіту, це могло б мати наслідки на відстаней наднових і, зрештою, на визначення H0».

Все, що потрібно для цього, це щоб цей «пузир Хаббла» був достатньо великим, щоб включати галактику, яка служить орієнтиром для вимірювання відстаней. Встановивши діаметр цього пузиря в 250 мільйонів світлових років, фізик підрахував, що якщо щільність речовини всередині буде на 50% нижча, ніж для решти Всесвіту, для постійної Хаббла буде отримано нове значення, яке потім узгодиться з отриманим за допомогою космічного мікрохвильового фону. «Імовірність такого коливання в цій шкалі – від 1 з 20 до 1 з 5, це означає, що це не фантазія теоретика. У величезному всесвіті є багато регіонів, таких як наш», - говорить професор Ломбрізер

Його стаття опублікована в «Physics Letters B» під заголовком «Узгодженість локальної константи Хаббла з космічним мікрохвильовим фоном».

Читайте ще цікаві новино про космос.

• розширення Всесвіту