Главную модель эволюции Вселенной необходимо пересмотреть: ученые заявили, что проблема в супервойде

Фото: Getty Images

Наша галактика Млечный Путь находится в участке космоса, который известен как суперпустота или супервойд KBC

Ученые заявили, что несоответствие в параметрах скорости расширения Вселенной (постоянной Хаббла), известное как проблема Хаббла, возникает из-за того, что наша планета находится в огромной пустоте - регионе космоса с низкой плотностью. Существует два способа расчета постоянной Хаббла, одна они не согласуются друг с другом.

Как пишет Space, исследование в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society свидетельствует о том, что главную космологическую модель эволюции Вселенной необходимо пересмотреть.

Что такое супервойд KBC

Наша галактика Млечный Путь находится в участке космоса, который известен как суперпустота или супервойд KBC.

В космосе существуют войды, шириной до 300 млн световых лет, и супервойды. В этих участках космоса плотность материи ниже средней по Вселенной. В супервойде KBC материя примерно на 20% менее плотная, чем в среднем. Ширина этой суперпустоты оценивается в 1 млрд световых лет. Самой большой пустотой во Вселенной является супервойд Эридана шириной 1,8 млрд световых лет.

Кроме того, Вселенная продолжает расширяться, но неизвестно, с какой именно скоростью. Без понимания этой величины постоянной Хаббла ученые не могут точно понять, как развивается космос. Эта проблема свидетельствует о том, что в лучшей модели эволюции Вселенной, известной как модель Лямбда-CDM, чего-то не хватает.

По словам ученых, во время измерений астрономы не заглядывают слишком далеко во Вселенную и ограничиваются расстоянием в 2 млрд световых лет. Таким образом, их расчеты касаются только скорости расширения в супервойде.

Проблема Хаббла

Скорость расширения вселенной вычисляют двумя способами - теоретическим и наблюдательным.

Согласно первому астрономы проводят наблюдения за реликтовым излучением - первым светом, который пересек космос. Это почти равномерное и однородное излучение, которое заполняет всю Вселенную. Используя модель Лямбда-CDM, ученые моделируют эволюцию космоса и на ее основе получают значение постоянной Хаббла.

Второй метод предполагает измерение того, с какой скоростью удаляются от нас галактики. Эту информацию получают изучая изменение их длин волн света или красное смещение. Чем дольше свет летит в космосе, тем дальше смещается в красную часть спектра.

Однако проблема Хаббла заключается в том, что эти два метода дают разный результат. Подсчет реликтового излучения показывает, что Вселенная расширяется со скоростью 68 км/с на мегапарсек, однако судя по тому, как удаляются от нас галактики, эта скорость составляет от 70 до 76 км/с на мегапарсек.

Для понимания: один парсек - это 3,26 световых года, а один мегапарсек - 3,26 млн световых лет. В то же время световой год равен 9,4 триллиона километров.

Авторы исследования отмечают, что эти расхождения указывают на то, что модель Лямбда-CDM неверна.

Как супервойд KBC может влиять на появление проблемы Хаббла

По мнению астрономов, упомянутая проблема возникает потому, что внутри нашего супервойда Вселенная расширяется быстрее из-за того, что это однородный участок космоса с некоторой отрицательной массой. Из-за этого возникает отталкивающий гравитационный эффект, который может увеличить красные смещения галактик.

Ученые утверждают, что теоретический метод усредняет постоянную Хаббла по всей Вселенной. Однако наблюдательный метод учитывает только скорость расширения внутри супервойда KBC. Таким образом изнутри этой пустоты искажается понимание всей Вселенной, поскольку выглядит так, будто она расширяется быстрее, чем это происходит на самом деле. Это открытие решает проблему Хаббла, но противоречит стандартной космологической модели Вселенной

Астрономы выяснили, что такие огромные пустоты в космосе, как супервойд KBC, не могут существовать в модели Лямбда-CDM в ее нынешнем виде. По мнению ученых, теперь эту модель эволюции Вселенной необходимо пересмотреть.