Решена тайнарасширения Вселенной, заявил ученый

Земля, Солнечная система, весь Млечный Путь и несколько тысяч ближайших к нам галактик возможно движутся в большом «пузыре» диаметром 250 миллионов световых лет, где средняя плотность вещества вдвое больше, чем для остальной Вселенной.

Эту гипотезу выдвинул физик-теоретик из Женевского университета (UNIGE) для решения загадки, которая расщепляет научное сообщество в течение десятилетия: С какой скоростью расширяется Вселенная? Сейчас, по меньшей мере, два независимых метода вычисления, которые дошли до двух значений, отличающихся примерно на 10% - с отклонением, которое является статистически непримиримым. Новый подход, изложенный в журнале «Physics Letters B», стирает это расхождение, не используя ни одной «новой физики».

Вселенная расширяется с тех пор, как 13,8 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв - такое предложение впервые высказал бельгийский каноник и физик Жорж Леметр (1894-1966) и впервые продемонстрировал Эдвин Хаббл (1889-1953). Американский астроном обнаружил в 1929 году, что каждая галактика удаляется от нас и самые дальние галактики движутся быстрее. Это говорит о том, что в прошлом был момент, когда все галактики были расположены в одном месте, и этот момент может отвечать только Большому взрыву. Это исследование породило закон Хаббла-Леметра, включая константу Хаббла (H0), которая означает скорость расширения Вселенной. Лучшее на сейчас значение H0 составляет около 70 (км/с)/Мпк (это означает, что Вселенная расширяется на 70 километров в секунду быстрее каждые 3,26 миллиона световых лет). Проблема заключается в том, что существует два противоречивых метода расчета.

Спорадические сверхновые

Первый метод основан на космическом микроволновом фоне: это микроволновое излучение, поступающее к нам отовсюду, выпущенное в то время, когда Вселенная стала достаточно холодной, чтобы свет мог свободно циркулировать (примерно через 370 000 лет после Большого взрыва). Используя точные данные, предоставленные космической миссией Планка, и учитывая тот факт, что Вселенная является однородной и изотропной, для H0 получено значение 67,4, используя теорию общей относительности Эйнштейна для прогона сценария. Второй метод вычисления основан на сверхновых, которые спорадически появляются в отдаленных галактиках. Эти очень яркие события обеспечивают наблюдателя очень точными расстояниями - подход, который позволил определить для H0 значение 74.

Лукас Ломбризер, профессор кафедры теоретической физики на факультете наук UNIGE, поясняет: «Эти два значения продолжали становиться все более точными в течение многих лет, оставаясь отличными друг от друга. Большего не понадобилось, чтобы разжечь научную полемику и даже пробудить волнующую надежду, что мы, вероятно, имеем дело с «новой физикой». Чтобы сузить этот разрыв, профессор Ломбризер поддержал идею, что Вселенная не столь однородна, как утверждается, - гипотеза, которая может показаться очевидной в сравнительно скромных масштабах. Нет сомнений, что материя распределяется по-разному внутри галактики, чем снаружи. Однако труднее представить колебания средней плотности материи, исчисленной в объемах в тысячи раз больших, чем галактика.

«Пузырь Хаббла»

«Если бы мы оказались в каком-то гигантском "пузыре", - продолжает профессор Ломбризер - где плотность вещества была значительно ниже известной плотности для всей Вселенной, это могло бы иметь последствия на расстояний сверхновых и, наконец, на определение H0».

Все, что нужно для этого, это чтобы этот «пузырь Хаббла» был достаточно большим, чтобы включать галактику, которая служит ориентиром для измерения расстояний. Установив диаметр этого пузыря в 250 миллионов световых лет, физик подсчитал, что если плотность вещества внутри будет на 50% ниже, чем для остальной Вселенной, для постоянной Хаббла будет получено новое значение, которое затем согласуется с полученным с помощью космического микроволнового фона. «Вероятность такого колебания в этой шкале - от 1 из 20 до 1 из 5, это означает, что это не фантазия теоретика. В огромной Вселенной есть много регионов, таких как наш», - говорит профессор Ломбризер

Его статья опубликована в «Physics Letters B» под заголовком «Согласованность локальной константы Хаббла с космическим микроволновым фоном».

Читайте еще интересные новости о космосе.