7.1K
По мнению космологов, материя распространена по Вселенной неравномерно, а в виде гигантской «паутины». Нити состоят из суперкластеров и скоплений галактик, которые, в свою очередь, состоят из звезд, газа, пыли и планет.
В обсервационном исследовании в 2013 году астроном Ами Баргер из Висконсинского университета (США) показал, что наша Галактика в контексте крупномасштабной структуры Вселенной находится в огромной пустоте – области пространства, содержащей гораздо меньше галактик, звезд и планет, чем ожидалось.
Новое исследование, проведенное студентом того же университета, не только подтверждает идею, что мы существуем в одной из пустот космоса, но также помогает разрешить кажущуюся несогласованность различных измерений постоянной Хаббла, которая используется для описания скорости расширения Вселенной.
Как измеряют скорость расширения Вселенной?
Взрывы сверхновых в галактиках, расстояние до которых известно, являются так называемыми «стандартными свечами» и применяются для вычисления скорости расширения Вселенной. Поскольку эти объекты относительно близки к Млечному Пути, и, независимо от того, где они взрываются, они делают это с высвобождением одинакового количества энергии, анализ которой обеспечивает один из способов измерения постоянной Хаббла.
Альтернативный метод основан на космическом микроволновом фоне. Этот способ исследуют самую раннюю Вселенную. «Фотоны из реликтового излучения создают картину самой ранней Вселенной. Они показывают нам, что на этом этапе она была удивительно однородной: это был жаркий, густой суп из фотонов, электронов и протонов, показывающий только незначительные температурные различия по небу. Но на самом деле эти крошечные температурные расхождения именно то, что позволяет нам вычислить постоянную Хаббла», – пояснил Бен Хошайт.
Расхождение в постоянных Хаббла
Дело в том, что техники, применяемые астрофизиками для измерения скорости расширения Вселенной, дают разные результаты. «Главной проблемой современной космологии является то, что разные методы дают нам разные скорости расширения Вселенной. Этого не должно быть, и, независимо от того, какую технику вы используете, вы должны получить единственно верное значение скорости расширения. К счастью, нахождение нашей Галактики в пустоте помогает решить эту несогласованность», — объясняет Бен Хошайт, автор исследования.
Причиной расхождения, по мнению автора исследования, является то, что пустота, имеющая гораздо больше материи вне своих границ, которая оказывает значительный гравитационный эффект, будет влиять на значение постоянной Хаббла при ее измерении с помощью сверхновых. И наоборот, не будет оказывать никакого эффекта при использовании техники, основанной на космическом микроволновом фоне.
Пустота, как ключ к решению
Измерив скорости движения соседних с нами скоплений галактик, Бен Хошайт и его коллеги обнаружили, что Млечный Путь, его спутники и ближайшие соседи из Локальной группы галактик находятся внутри гигантской космической пустоты, протянувшейся примерно на миллиард световых лет во все стороны от нашей Галактики. На сегодняшний день это самая большая пустота, известная науке.
Существование этой пустоты, считает Бен Хошайт, хорошо объясняет расхождение в скоростях расширения Вселенной, которые были вычислены методом «стандартных свечей» и реликтового излучения.