Проблема с постоянной Хаббла: астрономы предполагают, что мы находимся внутри огромной пустоты

Земля и вся наша галактика Млечный Путь могут находиться внутри таинственной гигантской пустоты, которая заставляет космос расширяться здесь быстрее, чем в соседних регионах Вселенной, утверждают астрономы.

Их теория является потенциальным решением «напряженности Хаббла» и может помочь подтвердить истинный возраст нашей Вселенной, который, по оценкам, составляет около 13,8 миллиарда лет, рассказывают в Королевском астрономическом обществе, передают OstanniPodii.com.

Последние исследования, представленные на Национальной астрономической конференции (NAM) Королевского астрономического общества в Дареме, показывают, что звуковые волны из ранней Вселенной, «по сути, звук Большого взрыва», подтверждают эту идею.

Постоянная Хаббла была впервые предложена Эдвином Хабблом в 1929 году для выражения скорости расширения Вселенной. Ее можно измерить, наблюдая за расстоянием до небесных объектов и скоростью, с которой они удаляются от нас.

Однако препятствием является то, что экстраполяция измерений удаленной ранней Вселенной на сегодняшний день с помощью стандартной космологической модели предполагает более медленную скорость расширения, чем измерения ближней, более современной Вселенной. Это и есть напряженность Хаббла.

«Потенциальным решением этого несоответствия является то, что наша галактика находится близко к центру большой локальной пустоты», — объясняет доктор Индранил Баник из Университета Портсмута.

«Это привело бы к тому, что материя была бы притянута гравитацией к внешней части пустоты с более высокой плотностью, что со временем привело бы к тому, что пустота становилась бы все более пустой».

«По мере того, как пустота опустошается, скорость объектов, удаляющихся от нас, была бы больше, чем если бы пустоты не было. Это, следовательно, создает впечатление более быстрой локальной скорости расширения».

Он добавил: «Напряженность Хаббла является в основном локальным явлением, и нет достаточных доказательств того, что скорость расширения противоречит ожиданиям стандартной космологии в более отдаленном прошлом. Поэтому локальное решение, такое как локальная пустота, является перспективным способом решения проблемы».

Чтобы эта идея была верна, Земля и наша Солнечная система должны находиться вблизи центра пустоты радиусом около миллиарда световых лет и с плотностью примерно на 20 процентов ниже средней для Вселенной в целом.

Прямой подсчет галактик подтверждает эту теорию, поскольку плотность в нашей локальной Вселенной ниже, чем в соседних регионах.

Однако существование такой большой и глубокой пустоты является спорным, поскольку оно не очень хорошо согласуется со стандартной моделью космологии, которая предполагает, что сегодня материя должна быть более равномерно распределена на таких больших масштабах.

Несмотря на это, новые данные, представленные доктором Баником на NAM 2025, показывают, что барионные акустические колебания (БАК) – «звук Большого взрыва» – подтверждают идею о локальной пустоте.

«Эти звуковые волны продвигались лишь короткое время, а затем застыли на месте, когда Вселенная остыла настолько, что образовались нейтральные атомы», — объясняет он.

«Они действуют как стандартная линейка, угловой размер которой мы можем использовать для составления карты истории космического расширения».

«Локальная пустота несколько искажает взаимосвязь между угловой шкалой БАК и красным смещением, поскольку скорости, вызванные местной пустотой и ее гравитационным воздействием, несколько увеличивают красное смещение в дополнение к тому, что вызвано космическим расширением».

«Учитывая все доступные измерения БАК за последние 20 лет, мы показали, что модель пустоты примерно в сто миллионов раз более вероятна, чем модель без пустоты с параметрами, разработанными для соответствия наблюдениям космического микроволнового фонового излучения, сделанным спутником Планка, так называемой однородной космологией Планка».

Следующим шагом для исследователей является сравнение их модели локальной пустоты с другими методами оценки истории расширения Вселенной, такими как космические хронометры.

Это предполагает изучение галактик, в которых звездообразование уже остановилось. Наблюдая за их спектрами, или светом, можно определить, какие типы звезд они имеют и в какой пропорции. Поскольку более массивные звезды имеют более короткий срок жизни, они отсутствуют в более старых галактиках, что дает возможность установить возраст галактики.

Затем астрономы могут сопоставить этот возраст с красным смещением галактики — насколько увеличилась длина волны ее света — что позволяет узнать, насколько расширилась Вселенная, пока свет от галактики достигал нас. Это проливает свет на историю расширения Вселенной.