Naša galaksija je unutar ogromnog balona u kojem ima malo materije

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Možda živimo u balonu. Ali ovo nije najčudnija stvar koju ste čuli o našem svemiru. Sada, među bezbroj teorija i hipoteza, pojavila se još jedna. Nova studija je pokušaj da se riješi jedna od najtežih misterija moderne fizike: zašto naša mjerenja brzine širenja svemira nemaju smisla?

Prema autorima članka, najjednostavnije objašnjenje je da se naša galaksija nalazi u oblasti male gustine Univerzuma – što znači da je većina prostora koji možemo jasno vidjeti kroz teleskope dio džinovskog balona. A ova anomalija, pišu istraživači, vjerovatno će ometati mjerenja Hubble konstante - konstante koja se koristi za opisivanje širenja svemira.

Kako se svemir razvio?

Pokušajte zamisliti kako bi balon izgledao na skali svemira. To je prilično teško, budući da je većina svemira svemir, sa šačicom galaksija i zvijezda razbacanih u praznini. Ali baš kao i regioni u vidljivom Univerzumu, gde je materija gusto grupisana ili, naprotiv, udaljena jedna od druge, zvezde i galaksije se okupljaju zajedno sa različitim gustinama u različitim delovima kosmosa.

Pozadinsko zračenje (ili kosmičko mikrotalasno pozadinsko zračenje) - ovo toplotno zračenje koje je formirano u ranom Univerzumu i ravnomerno ga ispunjava - omogućava naučnicima da sa skoro savršenom tačnošću odrede ujednačenu temperaturu Univerzuma oko nas. Danas znamo da je ova temperatura 2,7K (Kelvin je temperaturna skala, gdje je 0 stepeni apsolutna nula). Međutim, prema Space.com, pažljivijim pregledom možete uočiti male fluktuacije ove temperature. Modeli kako je svemir evoluirao tokom vremena sugeriraju da bi ove male nedosljednosti na kraju proizvele manje ili više guste regije svemira. A ove vrste regiona niske gustine bile bi više nego dovoljne da iskrive mjerenja Hablove konstante na način na koji se trenutno dešava.

Apsolutna nula je pojam koji označava potpuno zaustavljanje kretanja molekula. Ne može se postići apsolutna nulta temperatura. Eric Cornell i Carl Wiemann su 1995. pokušali to učiniti, ali kada su atomi rubidijuma ohlađeni, nisu uspjeli. Zato jedinica promjene temperature u Kelvinima nema negativne vrijednosti.

Kako se mjeri Hubble konstanta?

Danas postoje dva glavna načina za mjerenje Hubble konstante. Jedan se zasniva na izuzetno preciznim mjerenjima CMB-a, koji je, čini se, ujednačen u cijelom našem svemiru budući da je formiran ubrzo nakon Velikog praska. Drugi način se zasniva na supernovama i pulsirajućim varijabilnim zvijezdama u obližnjim galaksijama poznatim kao Cefeide. Podsjetimo da cefeidi i supernove imaju svojstva koja omogućavaju precizno određivanje koliko su udaljeni od Zemlje i kojom se brzinom udaljavaju od nas. Astronomi su ih koristili da naprave "merdevine udaljenosti" do različitih znamenitosti u svemiru koji se može posmatrati. Istu "ljestvicu" naučnici su koristili za izvođenje Hablove konstante. Ali kako su mjerenja cefeida i CMB-a postala preciznija tokom protekle decenije, postalo je jasno da se podaci ne slažu. A prisustvo različitih odgovora obično znači da postoji nešto što ne znamo.

Dakle, u stvari, ne radi se samo o razumijevanju trenutne brzine širenja Univerzuma, već io razumijevanju kako se Univerzum razvijao i širio i šta se sve ovo vrijeme događalo sa prostor-vreme.

Galaksije u balonu

Neki fizičari smatraju da postoji neka vrsta "nove fizike" koja određuje neravnotežu - nešto u svemiru što mi ne razumijemo i to je razlog neočekivanog ponašanja svemirskih objekata. Prema autoru studije Lucasu Lombrizeru, nova fizika bi bila vrlo uzbudljivo rješenje za Hubble konstantu, ali obično podrazumijeva složeniji model koji zahtijeva jasne dokaze i mora biti potkrijepljen nezavisnim mjerenjima. Drugi naučnici vjeruju da problem leži u našim proračunima.

Rješenje, predloženo u novom članku koji će biti objavljen u Physics Letters B u aprilu 2020., je pretpostaviti da se cijela naša galaksija, kao i nekoliko hiljada obližnjih galaksija, nalaze u balonu u kojem ima malo materije - zvijezda, plina i prašine. oblaci. Prema autoru studije, mjehur prečnika 250 miliona svjetlosnih godina, koji sadrži oko polovinu gustine ostatka svemira, mogao bi pomiriti različite brojke za brzinu širenja svemira.