Мы неправильно понимаем Вселенную: причина в пустоте размером 1 млрд св. лет, где мы живем

Ученые считают, что наблюдаемое несоответствие в параметрах скорости расширения Вселенной (постоянной Хаббла), известное как проблема Хаббла, возникает из-за того, что Земля находится в огромной пустоте, то есть регионе космоса с низкой плотностью. Проблема Хаббла возникает из-за того, что существует два способа расчета постоянной Хаббла, но эти методы не согласуются друг с другом. Также астрономы сделали еще одно важное открытие, которое указывает на то, что главную космологическую модель эволюции Вселенной необходимо пересмотреть. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Супервойд KBC

Наша галактика Млечный Путь, и конечно же Солнечная система, и Земля, находятся в участке космоса с более низкой плотностью, известном как суперпустота или супервойд KBC.

В космосе существуют войды (их ширина не превышает 300 млн световых лет) и супервойды, где плотность материи ниже средней по Вселенной. В супервойде KBC материя примерно на 20% менее плотная, чем в среднем по космосу и ширина этой пустоты оценивается в 1 млрд световых лет. Самым большой пустотой во Вселенной является супервойд Эридана шириной 1,8 млрд световых лет.

Вселенная постоянно расширяется, но астрономы не могут точно определить, с какой именно скоростью. То есть какая величина постоянной Хаббла. Без этого ученые не могут точно понять, как развивается космос. А сама проблема Хаббла указывает на то, что в лучшей модели эволюции Вселенной, известной как модель Лямбда-CDM, чего-то не хватает.

По словам ученых, при измерении постоянной Хаббла астрономы не заглядывают слишком далеко во Вселенную и ограничиваются расстоянием в 2 млрд световых лет. Это значит, что измерения постоянной Хаббла отражают скорость расширения Вселенной в супервойде KBC.

Проблема Хаббла – что это?

Существует два способа расчета скорости расширения Вселенной, которые можно назвать теоретическим и наблюдательным. С помощью первого способа астрономы проводят наблюдения за реликтовым излучением, то есть первым светом, который пересек космос. Это почти равномерное и однородное излучение, заполняющее всю Вселенную. Используя в качестве шаблона модель Лямбда-CDM астрономы "перематывают" время назад и моделируют эволюцию космоса на основании реликтового излучения. Это позволяет получить значение постоянной Хаббла или скорости расширения космоса.

С помощью наблюдательного способа астрономы измеряют, насколько быстро удаляются от нас галактики, изучая изменение их длин волн света или красное смещение. Чем дольше свет летит в космосе, тем он дальше смещается в красную часть спектра. То есть, чем дальше объект, тем выше красное смещение. Также высокое красное смещение показывает, как быстро удаляется галактика, а значит можно получить значение постоянной Хаббла.

Проблема в том, что наблюдательный способ дает большее значение постоянной Хаббла, чем теоретический метод, основанный на модели Лямбда-CDM. Если измерение реликтового излучения показывает, что Вселенная расширяется со скоростью 68 км/с на мегапарсек, то второй метод измерения показывает, что эта скорость составляет от 70 до 76 км/с на мегапарсек.

Один парсек – это 3,26 световых года. Соответственно один мегапарсек – это 3,26 млн световых лет. А один световой год равен 9,4 триллионам километров. Авторы исследования говорят, что, исходя из несоответствия в полученных данных, можно говорить о том, что лучшая космологическая модель, то есть модель Лямбда-CDM, неверна.

Как супервойд KBC влияет на появление проблемы Хаббла?

Астрономы считают, что проблема Хаббла возникает из-за того, что Вселенная расширяется быстрее внутри супервойда KBC. Это однородный участок космоса, который имеет некоторую отрицательную массу. Это приводит к отталкивающему гравитационному эффекту, который может увеличить красные смещения галактик.

Ученые говорят, что теоретический метод усредняет постоянную Хаббла по всей Вселенной, в то время как наблюдательный метод измеряет ее только внутри супервойда KBC. Таким образом изнутри этой пустоты искажается понимание всей Вселенной.

То есть, авторы исследования считают, что Вселенная выглядит так, как будто она расширяется быстрее, чем на самом деле. И это может быть решением проблемы Хаббла.

Открытие, которое противоречит стандартной космологической модели Вселенной

На самом деле авторы исследования хотели выяснить, насколько согласуются существующие супервойды стандартной космологической моделью, то есть моделью Лямбда-CDM. Они совсем не думали о проблеме Хаббла, но все же увидели ее потенциальное решение.

Астрономы выяснили, что такие огромные пустоты в космосе, как супервойд KBC, не могут существовать в модели Лямбда-CDM, по крайней мере в ее нынешнем виде. Это значит, что эту модель эволюции Вселенной необходимо пересмотреть, считают ученые.

Как уже писал Фокус, физики обнаружили новые частицы и это открытие меняет понимание магнетизма и может изменить электронику. Как показало исследование, новый тип квазичастиц существует во всех магнитных материалах.

Также Фокус писал о том, что необычный состав атмосферы далекой планеты заставил ученых усомниться в том, что существующие теории верно описывают создание планет.