Раскрыта загадка скорости расширения Вселенной

NASA

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 вещества в два раза меньше, чем в остальной Вселенной. Эта гипотеза была выдвинута физиком-теоретиком из Женевского университета (UNIGE), чтобы убрать раскол в научном сообществе, которое пыталось выяснить, с какой скоростью расширяется Вселенная.

На сегодняшний день в ходе двух независимых методов расчета физики установили две величины с разницей в 10%. Новый подход, описанный в журнале Physics Letters B, «стирает» эту дивергенцию.

Согласно общепринятой теории, Вселенная расширяется со времен Большого взрыва. К такому выводу впервые пришел бельгийский физик Жорж Лемэтр (1894-1966), а американец Эдвин Хаббл (1889-1953) это доказал. В 1929 году ученый обнаружил, что каждая галактика отдаляется от нас, при этом самые дальние движутся быстрее всего. Это говорит о том, что в прошлом был момент, когда все галактики находились в одном месте. Исследование положило начало закону Хаббла-Лемэтра, в котором постоянная Хаббла (H0) обозначает скорость расширения Вселенной.

Сейчас считается, что H0 равна около 70 (км/с) / Мпк. Однако проблема в том, что существует два противоречивых метода расчета. Первый основан на космическом микроволновом излучении, согласно которому H0 составляет 67,4; второй - на сверхновых, которые появляются спорадически в далеких галактиках. Эти очень яркие явления позволяют наблюдателю точно вычислить расстояния, что помогло установить H0, равную 74.

«Эти два значения продолжали быть точными в течение многих лет, оставаясь отличными друг от друга. Чтобы разжечь научную полемику не потребовалось много времени. В результате появилась волнующая надежда на то, что мы, возможно, имеем дело с «новой физикой»», - рассказал ведущий автор исследования Лукас Ломбрайзер.

По его мнению, Вселенная не так однородна, как кажется, поскольку распределение материи в нашей Галактике отличается от ее распределения снаружи. Однако представить колебания средней плотности вещества, рассчитанные в объемах, в тысячи раз превышающих галактику, несколько сложно.

«Вот если бы мы оказались в некоем гигантском пузыре, где плотность вещества была значительно ниже, чем известная плотность для всей Вселенной, это имело бы последствия для расстояний сверхновых и, в конечном счете, для определяя H0», - заявил Ломбрайзер.

Все, что для этого необходимо, - чтобы этот «пузырь Хаббла» был достаточно большим и способным включать галактику, которая служит эталоном для измерения расстояний. Определив диаметр для такого пузыря в 250 миллионов световых лет, физик подсчитал, что, если бы плотность вещества внутри была на 50% ниже, чем в остальной части Вселенной, было бы получено новое значение для постоянной Хаббла, которая совпадает с полученным при исследовании реликтового излучения. «Вероятность того, что в таком масштабе есть эта разница, составляет один к 20 к каждому пятому, что означает, - это не фантазия теоретика», - заключил Ломбрайзер.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: