Нові вимірювання баріонних акустичних коливань (BAO) свідчать, що ми можемо перебувати у великій космічній порожнечі, де щільність матерії на 20% нижча за середню, що потенційно пояснює напруженість Габбла.
Нові дослідження показують, що ми можемо жити у величезній космічній порожнечі – регіоні, де набагато менше галактик і матерії, ніж очікувалося. Цей висновок може пояснити, чому всесвіт навколо нас розширюється швидше, ніж передбачають моделі – загадка, відома як “напруженість Габбла”. Фото: SciTechDaily.com
Ця гіпотеза пропонує, що розрідженість матерії в нашому регіоні спричиняє швидший локальний потік речовини назовні та створює ілюзію прискореного розширення. Раніше дослідники передбачали, що це може зробити локальний Всесвіт на 10% швидшим, ніж очікує стандартна модель ?CDM.
«У моделі з порожнечею лінійка BAO має виглядати більшою на небі за будь-якого заданого червоного зсуву», пояснює Індраніл Банік. Саме це і показали нові аналізи: дані BAO, зібрані за останні 20 років, узгоджуються з моделлю порожнечі набагато краще, ніж із моделлю без неї.
Акустичні коливання баріонів представляють звук Великого вибуху. Фото: Габріела Секара, Інститут периметра, CC BY-SA
Ймовірність, що стандартна модель без порожнечі відповідає спостереженням, виявилася еквівалентною випадку, коли монета 13 разів поспіль випадає решкою. Натомість модель із порожнечею узгоджується з даними на рівні звичайного дворазового повторення. Іншими словами, Всесвіт із локальною порожнечею приблизно в сто мільйонів разів імовірніший за Всесвіт без неї.
Баріонні акустичні коливання залишилися від звукових хвиль у ранньому гарячому Всесвіті й сьогодні виступають як «стандартна лінійка» для вимірювання космічних відстаней. Їхня видима величина при різних червоних зміщеннях дає змогу оцінювати швидкість розширення. Спотворення цієї лінійки у близькому Всесвіті стало переконливим аргументом на користь гіпотези порожнечі.
Ілюстрація показує, що вздовж пульсацій первинних звукових хвиль (позначених синім кольором) утворилося трохи більше галактик, ніж в інших місцях. Потім кільця галактик розтягувалися з розширенням Всесвіту. Інші галактики на цьому зображенні затемнені, щоб зробити ефект більш помітним. Фото: NASA
Попри це, не всі космологи погоджуються з таким поясненням. Для підтвердження потрібні ще точніші вимірювання BAO при малих червоних зсувів. Якщо локальна порожнеча справді існує, вона не змінює віку Всесвіту, визначеного за старими зорями, але пояснює розбіжності між локальними вимірюваннями сталої Габбла та прогнозами з раннього космосу.
Таким чином, відкриття може стати кроком до вирішення однієї з найгостріших проблем сучасної космології — кризи напруженості Габбла, яка вже багато років викликає суперечки між спостереженнями і стандартною моделлю ?CDM.