С тех пор, как Галилей направил свой телескоп на Юпитер и увидел спутники на орбите вокруг этой планеты, мы начали понимать, что не занимаем центрального важного места во Вселенной. В 2013 году исследование показало, что мы можем оказаться в дураках дальше, чем мы себе представляли. Теперь, новое исследование подтверждает это: мы живем в пустоте в нитевидной структуре Вселенной, пустоте, которая больше, чем мы думали.
В 2013 году исследование, проведенное астрономом Висконсин-Мэдисон Эми Баргер и ее учеником Райаном Кинаном, показало, что наша галактика Млечный Путь находится в большой пустоте космической структуры. Пустота содержит гораздо меньше галактик, звезд и планет, чем мы думали. Теперь, новое исследование от студента Университета Висконсина Бена Хошейта подтверждает это, и в то же время ослабляет некоторую напряженность между различными измерениями постоянной Хаббла.
Пустота имеет имя; он называется KBC void для Кинана, Баргера и Леннокса Коуи из Гавайского университета. С радиусом около 1 миллиарда световых лет пустота KBC в семь раз больше средней пустоты и является самой большой из известных нам пустот.
Крупномасштабная структура Вселенной состоит из нитей и скоплений нормальной материи, разделенных пустотами, где очень мало материи. Это было описано как «швейцарский сыроподобный». Сами филаменты состоят из скоплений галактик и супергрупп, которые сами состоят из звезд, газа, пыли и планет. Обнаружение того, что мы живем в пустоте, само по себе интересно, но его последствия для Константы Хаббла еще более интересны.
Константа Хаббла - это скорость, с которой объекты удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной. Доктор Брайан Кокс объясняет это в этом коротком видео.
Проблема с константой Хаббла состоит в том, что вы получите другой результат в зависимости от того, как вы его измеряете. Очевидно, это проблема. «Независимо от того, какую технику вы используете, вы должны получать одинаковое значение для скорости расширения журнала Space», - объясняет Бен Хошайт, студент из Висконсина, который 6 июня представил свой анализ пустоты KBC на собрании Американского астрономического общества. , «К счастью, жизнь в пустоте помогает разрешить эту напряженность».
Существует несколько способов измерения скорости расширения Вселенной, известной как Константа Хаббла. Одним из способов является использование так называемых «стандартных свечей». Сверхновые используются в качестве стандартных свечей, потому что их светимость хорошо понятна. Измеряя их светимость, мы можем определить, насколько далеко находится галактика, в которой они находятся.
Другой способ - измерение CMB, космического микроволнового фона. CMB - это отпечаток оставшейся энергии от Большого взрыва, и его изучение говорит нам о состоянии расширения во Вселенной.
Два метода можно сравнить. Стандартный подход к свечам измеряет больше локальных расстояний, в то время как подход CMB измеряет крупномасштабные расстояния. Так как же жизнь в пустоте помогает решить две проблемы?
На измерения внутри пустоты будет влиять гораздо большее количество вещества вне пустоты. Гравитационное притяжение всего этого вещества будет влиять на измерения, проводимые стандартным методом свечей. Но то же самое вещество и его гравитационное притяжение не будут влиять на метод измерения CMB.
«Всегда хочется найти последовательность, иначе есть где-то проблема, которую нужно решить». - Эми Баргер, Гавайский университет, кафедра физики и астрономии
Новый анализ Хошейта, согласно Баргеру, автору исследования 2013 года, показывает, что первые оценки Кинана пустоты KBC, которая имеет форму сферы с оболочкой увеличивающейся толщины, состоящей из галактик, звезд и других веществ, не являются правдоподобными. вне других наблюдательных ограничений.
«Часто бывает очень трудно найти последовательные решения между многими различными наблюдениями», - говорит Баргер, космолог-наблюдатель, который также имеет партнерскую должность выпускника факультета физики и астрономии Гавайского университета. Бен показал, что профиль плотности, измеренный Кинаном, согласуется с космологическими наблюдаемыми. Всегда хочется найти последовательность, иначе есть где-то проблема, которую нужно решить ».
