Ми живемо в порожнечі розміром 2 млрд світлових років, але її не повинно існувати

Астрономи з'ясували, що наша галактика Чумацький Шлях перебуває всередині величезного водоймища, яке отримало назву войд KBC. Войди або космічні порожнечі являють собою область простору з більш низькою щільністю матерії, ніж у решті частини Всесвіту. При цьому войди можуть бути дійсно порожніми або ж містити галактики. Вчені вважають, що войд KBC може вирішити одну з головних загадок космології, яка пов'язана з отриманими різними значеннями швидкості розширення Всесвіту. Водночас деякі вчені вважають, що така порожнеча не повинна існувати, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Войд Волопаса

У 1981 році астрономи виявили величезну порожнечу, яка після опублікування результатів спостереження в 1987 році, отримала назву війд Волопаса. Ця майже сферична порожнеча розташована на відстані приблизно 700 мільйонів світлових років від нас. За оцінками вчених діаметр войда Волопаса з більш низькою щільністю матерії становить приблизно 330 мільйонів світлових років, а це приблизно 0,35% розміру спостережуваного Всесвіту. Насправді в цій порожнечі перебуває 60 галактик, хоча вчені вважають, що там може перебувати приблизно 2000 галактик.

За словами астрономів, войд Волопаса настільки величезний і в ньому так нерівномірно розподілені галактики, що якби Чумацький Шлях знаходився в центрі цієї порожнечі, то вчені не дізналися б про існування інших галактик до 60-х років минулого століття.

Войд KBC

Довгий час войд Волопаса залишався найбільшою космічною порожнечею, відомою астрономам. Але у 2015 році вчені виявили більший войд, розмір якого становить приблизно 2 мільярди світлових років. Це приблизно 1,91% розміру спостережуваного Всесвіту. Ця порожнеча отримала назву войд KBC і всередині нього знаходиться наша галактика Чумацький Шлях та інші галактики в локальному Всесвіті. Можливо, ми живемо відносно недалеко від центру цієї порожнечі.

Щільність матерії війда KBC, за оцінками вчених, варіюється в діапазоні від 15% до 50% щільності навколишнього Всесвіту.

Є кілька причин, через які астрономів цікавить войд KBC. По-перше, сучасні моделі передбачають, що матерія має бути розподілена у Всесвіті доволі рівномірно у великих масштабах, а ця порожнеча суперечить цим передбаченням. По-друге, войд KBC важливе значення має в контексті вивчення розширення Всесвіту і так званої проблеми Хаббла, що виникла в результаті.

Можливе вирішення проблеми зі швидкістю розширення Всесвіту

Проблема Габбла означає, що вимірювання швидкості розширення Всесвіту (постійної Габбла) різняться залежно від способу її вимірювання. Аналіз реліктового випромінювання (перше світло Всесвіту, що виникло приблизно через 400 000 років після Великого вибуху) показує, що швидкість розширення космосу становить 67,4 кілометра на секунду на мегапарсек (1 мегапарсек — це 3,26 мільйона світлових років). Але вимірювання швидкості віддалення галактик одна від одної в локальному Всесвіті, що ґрунтуються на спостереженнях за надновими типу 1a і змінними зірками під назвою цефеїди, показує, що швидкість розширення Всесвіту становить 73 кілометри на секунду на мегапарсек.

Астрономи вважають, що можливе розв'язання проблеми Габбла полягає в тому, що Чумацький Шлях розташований близько до центру війда KBC. Це може призвести до того, що галактики всередині войда відчувають гравітаційне тяжіння від матерії поза порожнечею, що дає більше локальне значення постійної Габбла. Тобто матерія під дією гравітації переміщується до щільнішої зовнішньої частини войда, що призводить до поступового зменшення її кількості. У міру спустошення войда швидкість віддалених від нас об'єктів стає більшою, і це створює враження більш швидкого розширення Всесвіту. Ця теорія все ще обговорюється.

Ми живемо в порожнечі, яка не повинна існувати

Є ще одна загадка, яка пов'язана з войдом KBC, про яку було сказано вище. Деякі вчені вважають, що така порожнеча не повинна існувати. Згідно з космологічним принципом, вся матерія у Всесвіті має бути розподілена рівномірно. Це означає, що Всесвіт є однорідним, а тому одні й ті самі закони фізики мають діяти як у локальному космосі, так і далеко від нас. Тому такої порожнечі, як войд KBC, існувати не повинно, але якщо ця порожнеча існує, то значить Всесвіт може не бути однорідним. Можливо подальші дослідження війда KBC призведуть до того, що астрономам доведеться змінити своє розуміння космосу.

Як уже писав Фокус, астрономи виявили величезний міст між галактиками. Дві невеликі галактики в скупченні Діви пов'язані масивним газовим мостом. Поки що це найдовша подібна структура з усіх, які коли-небудь бачили.