Сучасна космологія стикається з загадкою, яка ставить під сумнів наше розуміння розширення Всесвіту. Астрофізики висувають сміливу гіпотезу: Земля і наша рідна галактика Чумацький Шлях, можливо, спочивають у величезному космічному міхурі, що спотворює наше сприйняття швидкості, з якою розширюється космос. Ця теорія може виявитися ключем до розгадки “напруженості Хаббла” – феномена, що викликає серйозні розбіжності між теоретичними розрахунками і спостережуваними даними, а також надати більш точну оцінку віку Всесвіту, який, як вважається, становить близько 13,8 мільярда років.
Відлуння Великого Вибуху: звукові хвилі та напруженість Хаббла
Представлені на Національній астрономічній конференції Королівського астрономічного товариства дані свідчать про те, що” баріонні акустичні коливання ” (BAO) – можна сказати, відлуння Великого вибуху – підтримують цю революційну ідею. Вперше концепція постійної Хаббла, що визначає швидкість розширення Всесвіту, була запропонована Едвіном Хабблом в 1929 році. Вимірюючи відстань до галактик і швидкість їх віддалення від нас, астрономи прагнуть точно визначити цю постійну. Однак спостережуване розширення Всесвіту поблизу Землі значно швидше, ніж передбачає стандартна космологічна модель, заснована на спостереженнях раннього Всесвіту. Це розбіжність і отримало назву “напруженості Хаббла”, представляючи собою одну з найскладніших завдань сучасної космології.
Локальна Порожнеча: Космічний Ефект Заломлення
Доктор Індраніл Банік з Університету Портсмута пропонує переконливе пояснення цієї аномалії:”можливо, наша галактика знаходиться в центрі величезної локальної порожнечі, подібної до гігантської космічної воронки”. Як це може вплинути на швидкість розширення? Уявіть собі космічну “вакуумну зону”, де щільність матерії значно нижче середнього. Гравітація “тягне” речовину до меж цієї порожнечі, створюючи ефект, при якому простір всередині неї розширюється швидше. “У міру того, як порожнеча зменшується, швидкість видалення від нас об’єктів буде вище, ніж якби порожнечі не було, створюючи ілюзію прискореного розширення”, – пояснює доктор Банік. Він підкреслює, що ” напруженість Хаббла, швидше за все, є місцевим явищем. Мало доказів того, що швидкість розширення суперечить очікуванням стандартної космології у більш віддалених регіонах Всесвіту. Тому, локальне рішення, таке як гігантська порожнеча, представляється дуже перспективним підходом.”
Розміри та Характеристики космічного міхура
Для підтвердження цієї гіпотези, Земля і сонячна система повинні розташовуватися в центрі масивного космічного міхура діаметром приблизно в мільярд світлових років, з щільністю речовини приблизно на 20 відсотків нижче середньої щільності Всесвіту. Дійсно, спостереження показують, що в нашій локальній області концентрація галактик дещо нижча, ніж у сусідніх регіонах космосу. Однак, існування такої величезної і яскраво вираженої порожнечі суперечить прогнозам стандартної космологічної моделі, яка передбачає більш рівномірний розподіл матерії в масштабах Всесвіту.
Підтвердження: Баріонні акустичні коливання та космічні хронометри
Тим не менш, останні дані, представлені доктором Баніком на NAM 2025, вказують на те, що “звук Великого Вибуху” – баріонні акустичні коливання (BAO) – дійсно підтверджують ідею локальної порожнечі. Ці звукові хвилі, що виникли в ранньому Всесвіті, застигли на місці, коли Всесвіт охолола і утворилися нейтральні атоми. Вони діють як своєрідний “космічний Вимірювальний інструмент”, що дозволяє вченим реконструювати історію розширення Всесвіту. Локальна порожнеча злегка спотворює співвідношення між кутовим розміром BAO і червоним зміщенням, через гравітаційного впливу і швидкості розширення всередині неї. “Переглянувши всі доступні вимірювання BAO за останні 20 років, ми показали, що модель порожнечі приблизно в сто мільйонів разів більш вірогідна, ніж модель без порожнечі, заснована на даних про реліктове випромінювання, отриманих супутником Planck.”
Наступні кроки: порівняння з космічними Хронометрами
Зараз вчені планують порівняти свою модель локальної порожнечі з іншими методами визначення швидкості розширення Всесвіту, такими як “космічні хронометри”. Це передбачає вивчення галактик, в яких припинилося зіркоутворення. Аналізуючи спектри цих галактик, можна визначити їх склад і вік. Так як більш масивні зірки живуть менше, ніж менш масивні, в старих галактиках вони відсутні. Таким чином, вік галактики може бути визначений. Зіставивши цей вік з червоним зміщенням галактики, можна отримати уявлення про історію розширення Всесвіту. Ці майбутні дослідження обіцяють пролити світло на одну з найбільш захоплюючих загадок сучасної космології – природу “напруженості Хаббла” і реальний вік нашого Всесвіту.
Зустріч: Національна Астрономічна конференція 2025 року