Μπορεί ο γαλαξίας μας να είναι μέσα σε μια τεράστια φούσκα;

Ίσως ζούμε σε μια φούσκα. Αλλά αυτό δεν είναι το πιο περίεργο πράγμα που έχετε ακούσει για το σύμπαν μας. Τώρα, ανάμεσα σε αμέτρητες θεωρίες και υποθέσεις, εμφανίστηκε ένα άλλο. Η νέα μελέτη είναι μια προσπάθεια επίλυσης ενός από τα πιο σύνθετα παζλ της σύγχρονης φυσικής: γιατί οι μετρήσεις μας για το ρυθμό επέκτασης του Σύμπαντος δεν έχουν νόημα; Σύμφωνα με τους συντάκτες του άρθρου, η απλούστερη εξήγηση είναι ότι ο γαλαξίας μας βρίσκεται στην περιοχή χαμηλής πυκνότητας του Σύμπαντος - αυτό σημαίνει ότι το μεγαλύτερο μέρος του χώρου που βλέπουμε ξεκάθαρα μέσω των τηλεσκοπίων είναι μέρος μιας γιγαντιαίας φυσαλίδας. Και αυτή η ανωμαλία, γράφουν οι ερευνητές, είναι πιθανό να παρεμβαίνει στις μετρήσεις της σταθεράς Hubble, μια σταθερή τιμή που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την επέκταση του σύμπαντος.

Αν ο γαλαξίας μας, όπως χιλιάδες άλλοι κοντινοί γαλαξίες, βρίσκεται στη φούσκα, τότε αυτό μπορεί να βοηθήσει στον υπολογισμό σωστά της σταθεράς Hubble

Σταθερά του Hubble - αυτή είναι μια τιμή που δείχνει πόσο γρήγορα άλλοι γαλαξίες απομακρύνονται από μας κατά τη διάρκεια της επέκτασης του Σύμπαντος. Μπορείτε να διαβάσετε πόσο γρήγορα επεκτείνεται σε αυτό το υλικό.

Πώς εξελίχθηκε το σύμπαν;

Προσπαθήστε να φανταστείτε πώς θα φαίνεταιφούσκα στην κλίμακα του σύμπαντος. Αυτό είναι πολύ δύσκολο, καθώς το μεγαλύτερο μέρος του χώρου είναι χώρος, με μια χούφτα γαλαξιών και αστέρια διάσπαρτα στο κενό. Αλλά, όπως και οι περιοχές του παρατηρούμενου Σύμπαντος, όπου η ύλη είναι πυκνά συγκεντρωμένη ή αντίστροφα, βρίσκονται μακριά το ένα από το άλλο, τα αστέρια και οι γαλαξίες έρχονται μαζί με διαφορετικές πυκνότητες σε διαφορετικά μέρη του χώρου.

Υποβάθμιση ακτινοβολίας (ή κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων)- Αυτή η θερμική ακτινοβολία, η οποία σχηματίστηκε στο πρώιμο Σύμπαν και το γεμίζει ομοιόμορφα - επιτρέπει στους επιστήμονες να προσδιορίζουν με σχεδόν τέλεια ακρίβεια την ομοιόμορφη θερμοκρασία του Σύμπαντος γύρω μας. Σήμερα γνωρίζουμε ότι αυτή η θερμοκρασία είναι 2,7K (ο Kelvin είναι η κλίμακα θερμοκρασίας, όπου 0 βαθμοί είναι ένα απόλυτο μηδέν). Ωστόσο, όπως γράφει το Space.com, μετά από προσεκτικότερη επιθεώρηση, θα παρατηρήσετε μικρές διακυμάνσεις σε αυτή τη θερμοκρασία. Τα μοντέλα του πώς το σύμπαν εξελίχθηκε με την πάροδο του χρόνου υποδηλώνουν ότι αυτές οι μικροσκοπικές ασυνέπειες τελικά θα παράγουν περισσότερο ή λιγότερο πυκνές περιοχές του χώρου. Και αυτό το είδος περιοχής χαμηλής πυκνότητας θα ήταν περισσότερο από αρκετό για να παραμορφώσει τις σταθερές μετρήσεις του Hubble όπως είναι τώρα.

Απόλυτο μηδέν Είναι ένας όρος για μια πλήρη στάσημετακίνηση των μορίων. Είναι αδύνατο να φθάσουμε σε απόλυτες μηδενικές θερμοκρασίες. Το 1995, οι Eric Cornell και Karl Wiman προσπάθησαν να το κάνουν αυτό, αλλά όταν έψαξαν τα άτομα του ρουβιδίου, δεν κατάφεραν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η μονάδα αλλαγής θερμοκρασίας του Kelvin δεν έχει αρνητικές τιμές.

Διαβάστε ακόμα πιο συναρπαστικά άρθρα σχετικά με τα μυστήρια του σύμπαντος μας στο κανάλι μας στο Yandex.Zen

Πώς να μετρήσετε τη σταθερά του Hubble;

Υπάρχουν πολλές θεωρίες που μπορούν να εξηγήσουν τις διαφορές στη σταθερά του Hubble

Σήμερα, υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι μέτρησηςΣταθερά του Hubble. Ένας από αυτούς βασίζεται σε εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις της ακτινοβολίας CMB, η οποία φαίνεται ομοιόμορφη σε ολόκληρο το σύμπαν μας, καθώς σχηματίστηκε λίγο μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Μια άλλη μέθοδος βασίζεται σε υπερκείμενα και παλμικά μεταβλητά αστέρια σε γειτονικούς γαλαξίες γνωστούς ως Cepheids. Θυμηθείτε ότι τα Cepheids και οι σουπερνόβες έχουν ιδιότητες που σας επιτρέπουν να καθορίσετε με ακρίβεια πόσο μακριά βρίσκονται από τη Γη και με ποια ταχύτητα απομακρύνονται από εμάς. Οι αστρονόμοι τις χρησιμοποίησαν για να χτίσουν μια «κλίμακα αποστάσεων» σε διάφορα ορόσημα στο παρατηρούμενο Σύμπαν. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την ίδια "σκάλα" για να αντλήσουν τη σταθερά του Hubble. Όμως, καθώς οι μετρήσεις των κεφειδίων και της ακτινοβολίας των καταστροφών έχουν γίνει ακριβέστερες κατά την τελευταία δεκαετία, έχει καταστεί σαφές ότι τα δεδομένα δεν συγκλίνουν. Και η παρουσία διαφορετικών απαντήσεων συνήθως σημαίνει ότι υπάρχει κάτι που δεν γνωρίζουμε.

Έτσι στην πραγματικότητα δεν είναι μόνο γιακατανοώντας το σημερινό ρυθμό επέκτασης του Σύμπαντος, αλλά και την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το Σύμπαν αναπτύχθηκε και επεκτάθηκε και ότι όλη αυτή τη στιγμή συνέβη με το χωροχρόνο.

Χιλιάδες γαλαξίες στον φακό του τηλεσκοπίου Hubble

Γαλαξίες στη φούσκα

Μερικοί φυσικοί πιστεύουν ότι υπάρχει ένα είδος «νέας φυσικής» που ορίζει ανισορροπία - κάτι στο σύμπαν που δεν καταλαβαίνουμε καιπου είναι ο λόγος της απροσδόκητης συμπεριφοράς των διαστημικών αντικειμένων. Σύμφωνα με τον συντάκτη της μελέτης, Lucas Lombrizer, η νέα φυσική θα ήταν μια πολύ συναρπαστική λύση στο σταθερό πρόβλημα του Hubble, αλλά συνήθως συνεπάγεται ένα πιο περίπλοκο μοντέλο που απαιτεί σαφή στοιχεία και πρέπει να υποστηρίζεται από ανεξάρτητες μετρήσεις. Άλλοι επιστήμονες πιστεύουν ότι το πρόβλημα έγκειται στους υπολογισμούς μας.

Η λύση που προτείνεται στο νέο άρθρο, το οποίοπου θα δημοσιευθεί στο περιοδικό Physics Letters B τον Απρίλιο του 2020, είναι να υποθέσουμε ότι ολόκληρος ο γαλαξίας μας, καθώς και αρκετοί χιλιάδες γειτονικοί γαλαξίες, βρίσκονται σε μια φούσκα όπου υπάρχουν μικρές ύλες - αστέρια, σύννεφα φυσικού αερίου και σκόνης. Σύμφωνα με τον συντάκτη της μελέτης, μια φούσκα με διάμετρο 250 εκατομμυρίων ετών φωτός, που περιέχει περίπου τη μισή πυκνότητα του υπόλοιπου σύμπαντος, θα μπορούσε να συμβιβάσει διαφορετικά στοιχεία της ταχύτητας επέκτασης του σύμπαντος.