Kas darosi su Visata ir Hablo konstanta - esame burbule?

Visatos erdvė plečiasi – tolimos galaktikos nuo mūsų tolsta, ir kuo toliau yra, tuo greičiau didėja atstumas iki jų. Šis sąryšis, vadinamas Hablo dėsniu, aprašomas greičio ir atstumo santykiu – Hablo konstanta arba parametru. Yra įvairių būdų išmatuoti Hablo parametrą, o du pagrindiniai pastaraisiais metais duoda vis labiau tarpusavyje neatitinkančius rezultatus.

Matuodami netolygumus kosminėje foninėje spinduliuotėje, galime įvertinti, kaip sparčiai Visata plėtėsi, kai jos amžius buvo vos 380 tūkstančių metų, ir apskaičiuoti, kokia plėtimosi sparta turėtų būti dabar; taip nustatoma, kad kiekvienas atstumo megaparsekas prideda 67,4 km/s prie objektų tolimo greičio.

Tačiau matuodami atstumus iki aplinkinių galaktikų ir jų greičius, randame gerokai didesnę Hablo parametro vertę – maždaug 74 km/s vienam megaparsekui. Abiejų verčių paklaidos yra gerokai mažesnės, nei skirtumas tarp jų, taigi neatitikimas yra statistiškai reikšmingas.

Dažnai šį neatitikimą bandoma aiškinti įvairia „egzotiška fizika“, kitaip tariant, reiškiniais ar sąveikomis, kurių kol kas neįtraukėme į kosmologinį modelį. Bet dabar pasiūlytas daug paprastesnis paaiškinimas – galbūt Paukščių Takas ir keli tūkstančiai artimiausių galaktikų yra mažesnio nei vidutinis tankio burbule.

Medžiaga Visatoje pasiskirsčiusi netolygiai, nors didžiausiais masteliais turėtų būti homogeniška. Jei nagrinėtume 40 megaparsekų dydžio regionus, jų tankis tarpusavyje gali skirtis keliasdešimčia procentų, taigi nemaža tikimybė rasti ir regioną, kurio tankis dvigubai mažesnis už vidutinį medžiagos tankį Visatoje.

40 megaparsekų maždaug atitinka didžiausią atstumą, kuriuo galime sukalibruoti aplinkinių galaktikų atstumų matavimus; apskaičiuoti galime ir daug didesnius atstumus, bet šie skaičiavimai remiasi tikslesniais įvertinimais, daromais 40 megaparsekų burbule.

Jei Paukščių Tako aplinkos tankis tikrai yra mažesnis, čia Visatos plėtimasis gali būti kiek spartesnis, todėl remdamiesi lokalia kalibracija gauname didesnę Hablo parametro vertę.

Šią hipotezę kol kas patikrinti sudėtinga, bet laikui bėgant gerėjantys didelių atstumų matavimo metodai padės išsiaiškinti, ar tikrai gyvename netipiniame burbule.

Tyrimo rezultatai arXiv. Rašo konstanta.lt