Galaxia noastră se află într-o bulă uriașă unde există puțină materie

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-16 16:15

S-ar putea să trăim într-o bulă. Dar acesta nu este cel mai ciudat lucru pe care l-ați auzit despre universul nostru. Acum, printre nenumăratele de teorii și ipoteze, a apărut o alta. Noul studiu este o încercare de a rezolva unul dintre cele mai dificile mistere ale fizicii moderne: de ce măsurătorile noastre ale ratei de expansiune a universului nu au sens?

Potrivit autorilor articolului, cea mai simplă explicație este că galaxia noastră se află într-o regiune cu densitate scăzută a Universului - ceea ce înseamnă că cea mai mare parte a spațiului pe care îl putem vedea clar prin telescoape face parte dintr-o bulă gigantică. Și această anomalie, scriu cercetătorii, este probabil să interfereze cu măsurătorile constantei Hubble - constanta folosită pentru a descrie expansiunea universului.

Cum s-a dezvoltat universul?

Încercați să vă imaginați cum ar arăta bula pe scara universului. Acest lucru este destul de dificil, deoarece cea mai mare parte a spațiului este spațiu, cu o mână de galaxii și stele împrăștiate în vid. Dar, la fel ca regiunile din Universul observabil, unde materia este dens aglomerată sau, dimpotrivă, este situată departe una de cealaltă, stelele și galaxiile se adună împreună cu densități diferite în diferite părți ale cosmosului.

Radiația de fundal (sau radiația cosmică de fond cu microunde) - această radiație termică care s-a format în Universul timpuriu și o umple uniform - permite oamenilor de știință să determine cu o acuratețe aproape perfectă temperatura uniformă a Universului din jurul nostru. Astăzi știm că această temperatură este de 2,7K (Kelvin este o scară de temperatură, unde 0 grade este zero absolut). Cu toate acestea, conform Space.com, la o inspecție mai atentă, puteți observa mici fluctuații ale acestei temperaturi. Modelele despre modul în care a evoluat universul de-a lungul timpului sugerează că aceste mici inconsecvențe vor genera în cele din urmă regiuni mai mult sau mai puțin dense ale spațiului. Și aceste tipuri de regiuni cu densitate scăzută ar fi mai mult decât suficiente pentru a distorsiona măsurătorile constantei Hubble în modul în care se întâmplă acum.

Zero absolut este un termen care înseamnă oprirea completă a mișcării moleculelor. Temperaturile zero absolut nu pot fi atinse. În 1995, Eric Cornell și Carl Wiemann au încercat să facă acest lucru, dar când atomii de rubidiu au fost răciți, nu au reușit. De aceea unitatea de schimbare a temperaturii în Kelvin nu are valori negative.

Cum se măsoară constanta Hubble?

Astăzi există două moduri principale de a măsura constanta Hubble. Una se bazează pe măsurători extrem de precise ale CMB, care pare a fi uniformă în universul nostru, deoarece s-a format la scurt timp după Big Bang. O altă modalitate se bazează pe supernove și stele variabile pulsatorii din galaxiile din apropiere cunoscute sub numele de Cefeide. Amintiți-vă că cefeidele și supernovele au proprietăți care fac posibilă determinarea cu exactitate cât de departe sunt de Pământ și cu ce viteză se îndepărtează de noi. Astronomii le-au folosit pentru a construi o „scări la distanță” către diferite repere din universul observabil. Aceeași „scara” a fost folosită de oamenii de știință pentru a deriva constanta Hubble. Dar, pe măsură ce măsurătorile Cefeidelor și CMB au devenit mai precise în ultimul deceniu, a devenit clar că datele nu converg. Iar prezența unor răspunsuri diferite înseamnă de obicei că există ceva ce nu știm.

Deci, de fapt, nu este vorba doar despre înțelegerea ratei actuale de expansiune a Universului, ci și despre înțelegerea modului în care Universul s-a dezvoltat și s-a extins și ce s-a întâmplat cu spațiu-timp în tot acest timp.

Galaxii într-o bulă

Unii fizicieni cred că există un fel de „nouă fizică” care determină dezechilibrul – ceva în univers pe care noi nu îl înțelegem și acesta este motivul comportamentului neașteptat al obiectelor spațiale. Potrivit autorului studiului Lucas Lombrizer, o nouă fizică ar fi o soluție foarte interesantă pentru constanta Hubble, dar de obicei implică un model mai complex care necesită dovezi clare și trebuie susținut de măsurători independente. Alți oameni de știință cred că problema constă în calculele noastre.

Soluția, propusă într-un nou articol care va fi publicat în Physics Letters B în aprilie 2020, este să presupunem că întreaga noastră galaxie, precum și câteva mii de galaxii din apropiere, se află într-o bulă în care există puțină materie - stele, gaze și praf. nori. Potrivit autorului studiului, o bulă cu un diametru de 250 de milioane de ani lumină, care conține aproximativ jumătate din densitatea restului universului, ar putea reconcilia cifre diferite pentru rata de expansiune a universului.