Млечният път – в мехур на Хъбъл

Наблюдаемата Вселена се разширява от времето на Големия взрив и скоростта на този процес е известна като константа на Хъбъл.

От нея се отчитат такива немаловажни параметри като възрастта на Вселената и някои базисни свойства, затова интересът на учените към уточняването на значението на тази константа е напълно разбираем.

Но понякога се случва така, че колкото по-точно, толкова по-заплетено, и ето ви един такъв случай…

Тази цифра може да се получи по два начина – с измерване на реликтовото лъчение, което не така отдавна с безпрецедентна точност било направено от космическия апарат „Планк”, или като се изчисли тя по скоростта на отдалечаването на близките до Млечния път галактики. Получават се около 65–70 км/сек. И тъкмо това „около” много смущава учените.

Както резонно отбелязва Валерио Мара от Института по теоретична физика към университета в Хайделберг (Германия), това, че резултатите от тези два метода постоянно се различават, „винаги е било източник на интензивни дебати в научната общественост”. Не е чудно, тъй като „когато сравнявате това, което дават тези методи, то се сблъсквате с отклонение от около 9%”.

А става дума за важна физична константа…

Така че, вместо да се опират на някакви неизвестни грешки в изчисленията, изследователите предлагат обяснение на разминаването в двата метода, основан на отчитането на вече известните физични ефекти.

Причината може да е съществуването на това, което ученият нарича „Хъбълов мехур”, подразбирайки тази част от Вселената, където плътността на материята спада съществено под средната за Космоса.

„Досега нашите знания за собственото ни космическо обкръжение бяха прекалено неточни, за да съдим намираме ли се ние в такъв мехур, или не – пояснява Мара. – Но нека за секунда си представим, че Млечният път се намира в Хъбълов мехур. Материята извън мехура ще привлича към себе си намиращите се в него галактики толкова силно, че те ще започнат да се движат по-бързо, отколкото средно галактиките във Вселената. В този случай константата на Хъбъл за нашето близко космическо обкръжение ще бъде по-висока, а за останалата Вселена – по-ниска.”

И действително, ако константата на Хъбъл се определя за различните региони на Вселената, то нееднородността на света по плътност леко може да се проясни от привидното разминаване между резултатите на „Планк”, обхващащи цялата видима Вселена, и наблюденията на близките галактики.

Всеки, който смята, че тези два метода за измерване на константата на Хъбъл съвпадат, от само себе си разбира, че ние живеем в типичен регион на Космоса, еднороден като цяло, подчертават учените. Но така ли е наистина? Ние може да се намираме в сравнително бедно на материя ъгълче от Вселената.

Прилагайки своя подход към обяснението на 9-процентното разминаване, астрофизиците намалили данните, получени от двата начина за измерване, с една четвърт от общия обем. Напълно е вероятно разликата да се сведе до минимум, ако се предположи, че Хъбъловият мехур, „в който живеем”, има не сферична форма, а неправилна, асиметрична. Сега Валерио Маса и колегите му са се заели с активно търсене на модел от такъв род.

Отчет за изследването е публикуван в сп. Physical Review Letters, а с кратката му версия можете да се запознаете на сайта arXiv.

Източник: Heidelberg University