Мы ошибочно воспринимаем Вселенную, ведь мы находимся в пустоте размером 1 миллиард световых лет.

Исследователи предполагают, что наблюдаемое несоответствие в скорости расширения Вселенной (постоянной Хаббла), известное как проблема Хаббла, происходит из-за того, что Земля располагается в огромной пустоте, т.е. в области космоса с низкой плотностью. Проблема Хаббла возникает из-за существования двух различных методов расчета постоянной Хаббла, которые не совпадают между собой. Кроме того, астрономы сделали еще одно важное открытие, указывающее на необходимость пересмотра главной космологической модели эволюции Вселенной. Данное исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, сообщает Space.

Супервойд KBC

Наша галактика Млечный Путь, а также Солнечная система и Земля находятся в области космоса с низкой плотностью, называемой супервойдом или суперпустотой KBC.

В космосе существуют как войды (шириной до 300 миллионов световых лет), так и супервойды, где плотность материи ниже средней по Вселенной. В супервойде KBC материя примерно на 20% менее плотная, чем в среднем по космосу, а ширина этой пустоты составляет около 1 миллиарда световых лет. Самым большим пустым пространством во Вселенной является супервойд Эридана, ширина которого составляет 1,8 миллиарда световых лет.

Вселенная постоянно расширяется, однако астрономы не могут точно установить скорость этого процесса. То есть, какая величина постоянной Хаббла. Без этой информации ученые не могут полноценно понять, как развиваются космические процессы. Проблема Хаббла указывает на то, что в лучшей модели эволюции Вселенной, известной как модель Лямбда-CDM, чего-то не хватает.

По мнению исследователей, при измерении постоянной Хаббла астрономы не заглядывают слишком далеко в космос и ограничиваются расстоянием в 2 миллиарда световых лет. Это означает, что измерения постоянной Хаббла отражают скорость расширения Вселенной в супервойде KBC.

Что такое проблема Хаббла?

Существует два метода расчета скорости расширения Вселенной: теоретический и наблюдательный. В первом случае астрономы исследуют реликтовое излучение, то есть первый свет, который прошел через космос. Это почти однородное излучение, заполняющее всю Вселенную. Используя модель Лямбда-CDM в качестве шаблона, астрономы "перематывают" время назад и моделируют эволюцию космоса на основе реликтового излучения, что позволяет получить значение постоянной Хаббла или скорость расширения Вселенной.

Во втором методе астрономы измеряют, как быстро удаляются от нас галактики, анализируя изменения их длин волн света или красное смещение. Чем дольше свет путешествует по космосу, тем больше происходит смещение в красную часть спектра. То есть, чем дальше объект, тем выше красное смещение. Высокое красное смещение также указывает на скорость удаления галактики, что позволяет вычислить значение постоянной Хаббла.

Проблема заключается в том, что наблюдательный метод дает более высокое значение постоянной Хаббла по сравнению с теоретическим методом, основанным на модели Лямбда-CDM. Если измерения реликтового излучения показывают, что Вселенная расширяется со скоростью 68 км/с на мегапарсек, то второй метод указывает на скорость от 70 до 76 км/с на мегапарсек.

Один парсек равен 3,26 световых года. Соответственно, один мегапарсек равен 3,26 миллиона световых лет. Один световой год составляет 9,4 триллиона километров. Авторы исследования утверждают, что на основе несоответствий в полученных данных можно сделать вывод о том, что лучшая космологическая модель, то есть модель Лямбда-CDM, является неверной.

Как супервойд KBC влияет на проблему Хаббла?

Астрономы предполагают, что проблема Хаббла возникает из-за более быстрой скорости расширения Вселенной внутри супервойда KBC. Это однородная область космоса, обладающая некоторой отрицательной массой. Это приводит к отталкивающему гравитационному эффекту, который может увеличивать красные смещения галактик.

Исследователи отмечают, что теоретический метод усредняет постоянную Хаббла по всей Вселенной, тогда как наблюдательный метод измеряет ее только внутри супервойда KBC. Таким образом, восприятие всей Вселенной искажается изнутри этой пустоты.

Авторы исследования считают, что Вселенная представляется так, будто она расширяется быстрее, чем на самом деле. Это может быть решением проблемы Хаббла.

Открытие, ставящее под сомнение стандартную космологическую модель Вселенной

На самом деле исследователи стремились выяснить, насколько согласуются существующие супервойды со стандартной космологической моделью, то есть моделью Лямбда-CDM. Они не планировали исследовать проблему Хаббла, но все же заметили ее потенциальное решение.

Астрономы выяснили, что такие огромные пустоты в космосе, как супервойд KBC, не могут существовать в модели Лямбда-CDM, по крайней мере в ее текущем виде. Это означает, что данную модель эволюции Вселенной необходимо пересмотреть, согласно мнению ученых.