Загадка расширения Вселенной наконец решена
AstroNews.ru - 11 Марта 2020 19:29:09
Земля, Солнечная система, а также весь Млечный путь целиком вместе с тысячами других близких к нам галактик заключены внутри гигантского «пузыря» диаметром около 250 миллионов световых лет, где средняя плотность материи вдвое меньше, по сравнению с остальной частью Вселенной. Эту гипотезу предлагает один физик-теоретик из Женевского университета для ответа на давно стоящий перед научным сообществом вопрос – с какой скоростью происходит расширение Вселенной? До настоящего времени были предложены по крайней мере два основных подхода к нахождению этой скорости, и они дали противоречивые результаты. Полученные при использовании этих методов значения различаются более чем на 10 процентов, что считается статистически значимым различием между двумя случайными величинами. Этот метод отменяет необходимость привлечения «новой физики» для объяснения наблюдаемых расхождений.
В 1929 г. американский астроном Эдвин Хаббл открыл, что все галактики во Вселенной постепенно удаляются от нас, причем чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она движется. Скорость этого движения описывается величиной, называемой постоянной Хаббла. Однако при расчетах этой величины ученые столкнулись с проблемой.
Определение константы Хаббла производится двумя основными методами. Первый из этих методов основан на измерениях расстояний до далеких галактик при помощи сверхновых постоянной светимости и дает значение постоянной Хаббла порядка 74 километра в секунду на один мегапарсек. Другой метод, основанный на измерениях уровня реликтового излучения Вселенной, дает величину константы Хаббла около 67,4 километра в секунду на один мегапарсек. И чем больше повторных определений исследователи проводили с использованием каждого из этих методов в отдельности, тем все более утверждалось наблюдаемое различие между двумя получаемыми значениями.
В новом исследовании профессор кафедры теоретической физики Женевского университета Лукас Ломбрайзер (Lucas Lombriser) предлагает «примирить» эти несогласующиеся значения, предположив, что мы находимся внутри «пузыря» с пониженной плотностью материи. Согласно ученому, в том случае, когда размер пузыря составляет порядка нескольких сотен миллионов световых лет, а плотность материи в нем – порядка половины от средней плотности материи Вселенной, наличие такого пузыря помогает объяснить те расхождения между значениями постоянной Хаббла, которые получаются при использовании этих двух различных методов, без привлечения «новой физики».
Исследование опубликовано в журнале Physics Letters B