Чи може наша галактика знаходиться всередині величезного міхура?

Mar 28 1:00 2020 Друк цієї статті

ua/broke-instants-view/index.html style="display: contents">.

Можливо, ми живемо в міхурі. Але навряд чи це саме дивне що ви чули про нашого Всесвіту. Тепер, серед незліченної безлічі теорій і гіпотез, з'явилася ще одна. Нове дослідження являє собою спробу розв'язати одну з найскладніших загадок сучасної фізики: чому наші вимірювання швидкості розширення Всесвіту не мають сенсу? На думку авторів статті найпростіше пояснення полягає в тому, що наша галактика знаходиться в області низької щільності Всесвіту – це значить, що більша частина простору, яке ми ясно бачимо через телескопи, є частиною гігантського міхура. І ця аномалія, пишуть дослідники, ймовірно, заважає вимірюванням постійної Хаббла – постійною величиною, яка використовується для опису розширення Всесвіту.Якщо наша галактика, як і тисячі інших найближчих галактик знаходяться в міхурі, то це може допомогти правильно розрахувати постійну Хаббла

Постійна Хаббла — це величина, яка показує, наскільки швидко від нас віддаляються інші галактики в ході розширення Всесвіту. Про те, як швидко вона розширюється, можна почитати в цьому матеріалі.

Як розвивалася Всесвіт?

Спробуйте уявити, як буде виглядати міхур в масштабах Всесвіту. Це досить важко, так як більша частина простору – це космос, з жменькою галактик і зірок, розсіяних в порожнечі. Але точно так само, як області в осяжній Всесвіту, де матерія щільно кучкується або навпаки розташовується далеко один від одного, зірки і галактики збираються разом з різною щільністю в різних частинах космосу.

Реліктове випромінювання (або космічне мікрохвильове фонове випромінювання) – це теплове випромінювання, яке утворилося в ранній Всесвіту і рівномірно її заповнює – дозволяє вченим практично з ідеальною точністю визначити однорідну температуру Всесвіту навколо нас. Сьогодні ми знаємо, що ця температура дорівнює 2,7 К (Кельвін – температурна шкала, де 0 градусів – це абсолютний нуль). Однак, як пише Space.com при найближчому розгляді можна помітити невеликі коливання цієї температури. Моделі того, як Всесвіт розвивалася з плином часу, припускають, що ці крихітні невідповідності в кінцевому підсумку породили б більш менш щільні області простору. І такого роду областей низької щільності було б більш ніж достатньо, щоб спотворити вимірювання постійної Хаббла так, як це відбувається прямо зараз.

Абсолютний нуль — це термін, що позначає повну зупинку руху молекул. Температури абсолютного нуля досягти неможливо. У 1995 році це намагалися зробити Ерік Корнелл і Карл Wieman, але при охолодженні атомів рубідію, у них нічого не вийшло. Саме тому в одиниці зміни температури по Кельвіну немає від'ємних значень.

Ще більше цікавих статей про загадки Всесвіту читайте на нашому каналі в Яндекс.Дзен

Як вимірюють постійну Хаббла?

Існує багато теорій, здатних пояснити відмінності постійної Хаббла

Сьогодні існують два основних способи вимірювання постійної Хаббла. Один з них заснований на надзвичайно точних вимірах реліктового випромінювання, яке здається однорідним у всій нашій Всесвіту, оскільки було сформовано незабаром після Великого вибуху. Інший спосіб заснований на наднових і пульсуючих змінних зірок в сусідніх галактиках, відомих як цефєїди. Нагадаємо, що цефєїди і наднові володіють властивостями, які дозволяють точно визначити, як далеко вони знаходяться від Землі і з якою швидкістю віддаляються від нас. Астрономи використовували їх, щоб побудувати «сходи відстаней до різних орієнтирів в спостережуваної Всесвіту. Цю ж "сходи" вчені використовували щоб вивести постійну Хаббла. Але оскільки за останнє десятиліття вимірювання цефеїд і реліктового випромінювання стали більш точними, стало зрозуміло, що дані не сходяться. А наявність різних відповідей як правило означає, що існує щось, чого ми не знаємо.

Отже, насправді мова йде не просто про розуміння поточної швидкості розширення Всесвіту, але і про розуміння того, як розвивалася і розширювалася Всесвіт і що весь цей час відбувалося з простором-часом. Тисячі галактик в об'єктиві телескопа Хаббл

Галактики в міхурі

Деякі фізики вважають, що існує якась «нова фізика», визначальна диспропорцію – щось таке у Всесвіті, чого ми не розуміємо і що є причиною несподіваного поведінки космічних об'єктів. На думку автора дослідження Лукаса Ломбризера, нова фізика була б дуже захоплюючим рішенням проблеми постійної Хаббла, але вона зазвичай передбачає більш складну модель, яка вимагає чітких доказів і повинна бути підкріплена незалежними вимірюваннями. Інші вчені вважають, що проблема криється в наших розрахунках.

Рішення, запропоноване в новій статті, яка буде опублікована в журналі Physics Letters B у квітні 2020 року, полягає в тому, щоб припустити, що вся наша галактика, а також кілька тисяч найближчих галактик, що знаходяться в міхурі, де мало матерії – зірок, газових і пилових хмар. На думку автора дослідження, міхур діаметром 250 мільйонів світлових років, що містить приблизно половину щільності решти всесвіту, міг би примирити різні цифри швидкості розширення Всесвіту.