Mūsų galaktika yra didžiuliame burbule, kuriame yra mažai medžiagos

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Galbūt gyvename burbule. Tačiau vargu ar tai yra keisčiausias dalykas, kurį girdėjote apie mūsų visatą. Dabar tarp daugybės teorijų ir hipotezių atsirado dar viena. Naujasis tyrimas yra bandymas išspręsti vieną iš sudėtingiausių šiuolaikinės fizikos paslapčių: kodėl mūsų Visatos plėtimosi greičio matavimai neturi prasmės?

Straipsnio autorių teigimu, paprasčiausias paaiškinimas yra toks, kad mūsų galaktika yra mažo tankio Visatos regione – vadinasi, didžioji erdvės, kurią aiškiai matome per teleskopus, dalis yra milžiniško burbulo dalis. Ir ši anomalija, rašo mokslininkai, greičiausiai trukdys Hablo konstantos matavimams – konstanta, naudojama apibūdinti visatos plėtimąsi.

Kaip išsivystė visata?

Pabandykite įsivaizduoti, kaip burbulas atrodytų visatos mastu. Tai gana sunku, nes didžioji erdvės dalis yra erdvė, o tuštumose išsibarstę galaktikų ir žvaigždžių sauja. Tačiau kaip ir stebimos Visatos sritys, kuriose medžiaga yra tankiai susitelkusi arba, priešingai, išsidėsčiusi toli viena nuo kitos, žvaigždės ir galaktikos skirtingose kosmoso dalyse susiburia skirtingo tankio.

Foninė spinduliuotė (arba kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė) – ši šiluminė spinduliuotė, kuri susiformavo ankstyvojoje Visatoje ir ją tolygiai užpildo – leidžia mokslininkams beveik tobulu tikslumu nustatyti vienodą mus supančios Visatos temperatūrą. Šiandien mes žinome, kad ši temperatūra yra 2,7 K (Kelvinas yra temperatūros skalė, kur 0 laipsnių yra absoliutus nulis). Tačiau, kaip rašo Space.com, atidžiau pažiūrėjus, galima pastebėti nedidelius šios temperatūros svyravimus. Visatos raidos bėgant laikui modeliai rodo, kad šie nedideli neatitikimai ilgainiui sukurs daugiau ar mažiau tankius erdvės regionus. Ir tokių mažo tankio regionų būtų daugiau nei pakankamai, kad iškreiptų Hablo konstantos matavimus taip, kaip tai vyksta dabar.

Absoliutus nulis yra terminas, reiškiantis visišką molekulių judėjimo sustabdymą. Negalima pasiekti absoliutaus nulio temperatūros. 1995 metais tai bandė padaryti Ericas Cornellas ir Carlas Wiemannas, tačiau atvėsus rubidžio atomams nepavyko. Štai kodėl temperatūros pokyčio kelvinais vienetas neturi neigiamų verčių.

Kaip matuojama Hablo konstanta?

Šiandien yra du pagrindiniai Hablo konstantos matavimo būdai. Vienas iš jų pagrįstas itin tiksliais CMB matavimais, kurie, atrodo, yra vienodi visoje mūsų visatoje, nes susidarė netrukus po Didžiojo sprogimo. Kitas būdas yra pagrįstas supernovomis ir pulsuojančiomis kintamomis žvaigždėmis netoliese esančiose galaktikose, vadinamose cefeidais. Prisiminkite, kad cefeidai ir supernovos turi savybių, kurios leidžia tiksliai nustatyti, kiek jos yra toli nuo Žemės ir kokiu greičiu tolsta nuo mūsų. Astronomai juos naudojo kurdami „atstumo kopėčias“į įvairius stebimos visatos orientyrus. Tas pačias „kopėčias“mokslininkai naudojo Hablo konstantai išvesti. Tačiau per pastarąjį dešimtmetį cefeidų ir CMB matavimai tapo tikslesni, tapo aišku, kad duomenys nesutampa. O skirtingų atsakymų buvimas dažniausiai reiškia, kad yra kažkas, ko mes nežinome.

Taigi, tiesą sakant, tai ne tik dabartinio Visatos plėtimosi greičio supratimas, bet ir supratimas, kaip Visata vystėsi ir plėtėsi ir kas visą tą laiką vyko su erdvės laiku.

Galaktikos burbule

Kai kurie fizikai mano, kad egzistuoja kažkokia „naujoji fizika“, lemianti disbalansą – kažkas visatoje, ko mes nesuprantame ir dėl to atsiranda netikėtas kosminių objektų elgesys. Pasak tyrimo autoriaus Lucaso Lombrizerio, nauja fizika būtų labai įdomus Hablo konstantos sprendimas, tačiau paprastai tai reiškia sudėtingesnį modelį, kuriam reikia aiškių įrodymų ir kuris turi būti paremtas nepriklausomais matavimais. Kiti mokslininkai mano, kad problema slypi mūsų skaičiavimuose.

Sprendimas, pasiūlytas naujame straipsnyje, kuris 2020 m. balandžio mėn. bus paskelbtas Physics Letters B, yra manyti, kad visa mūsų galaktika, taip pat keli tūkstančiai netoliese esančių galaktikų, yra burbule, kuriame yra mažai materijos – žvaigždžių, dujų ir dulkių. debesys. Pasak tyrimo autoriaus, 250 milijonų šviesmečių skersmens burbulas, kuriame yra maždaug pusė likusios visatos tankio, galėtų suderinti skirtingus Visatos plėtimosi greičio skaičius.