algemeen. onderzoek. technologie

Kan onze melkweg zich in een enorme bubbel bevinden?

Misschien leven we in een bubbel. Maar dit is niet het vreemdste wat je over ons universum hebt gehoord. Nu is er tussen talloze theorieën en hypothesen een andere verschenen. De nieuwe studie is een poging om een ​​van de meest complexe puzzels van de moderne fysica op te lossen: waarom hebben onze metingen van de expansiesnelheid van het heelal geen zin? Volgens de auteurs van het artikel is de eenvoudigste verklaring dat ons sterrenstelsel zich in het gebied met lage dichtheid van het heelal bevindt - dit betekent dat het grootste deel van de ruimte die we duidelijk door telescopen zien, deel uitmaakt van een gigantische bel. En deze anomalie, schrijven de onderzoekers, zal waarschijnlijk de metingen van de Hubble-constante verstoren, een constante waarde die wordt gebruikt om de uitdijing van het universum te beschrijven.

Als ons sterrenstelsel, net als duizenden andere nabije sterrenstelsels, zich in de bel bevindt, kan dit helpen om de Hubble-constante correct te berekenen

Hubble-constante - dit is een waarde die laat zien hoe snel andere sterrenstelsels van ons weggaan tijdens de uitdijing van het heelal. Hoe snel het uitzet, lees je in dit materiaal.

Hoe is het universum geëvolueerd?

Probeer je voor te stellen hoe het eruit zal zienbubbel in de schaal van het universum. Dit is vrij moeilijk, omdat het grootste deel van de ruimte ruimte is, met een handvol sterrenstelsels en sterren verspreid in de leegte. Maar net als de gebieden in het waarneembare heelal, waar materie dicht opeengepakt is of juist ver van elkaar is gelegen, komen sterren en sterrenstelsels samen met verschillende dichtheden in verschillende delen van de ruimte.

Achtergrondstraling (of kosmische achtergrondstraling)- Deze thermische straling, die in het vroege heelal werd gevormd en deze gelijkmatig vult, stelt wetenschappers in staat om met bijna perfecte nauwkeurigheid de uniforme temperatuur van het heelal om ons heen te bepalen. Tegenwoordig weten we dat deze temperatuur 2,7 K is (Kelvin is de temperatuurschaal, waarbij 0 graden een absoluut nul is). Zoals Space.com schrijft, zul je bij nadere inspectie kleine schommelingen in deze temperatuur opmerken. Modellen van hoe het universum zich in de loop van de tijd heeft ontwikkeld, suggereren dat deze kleine inconsistenties uiteindelijk min of meer dichte gebieden van de ruimte zouden opleveren. En dit soort gebied met lage dichtheid zou meer dan genoeg zijn om de constante metingen van Hubble te verstoren zoals ze nu zijn.

Absoluut nul Is een term voor een volledige stopbeweging van moleculen. Het is onmogelijk om absolute nultemperaturen te bereiken. In 1995 probeerden Eric Cornell en Karl Wiman dit te doen, maar toen ze de rubidiumatomen koelden, slaagden ze niet. Daarom heeft de Kelvin-eenheid voor temperatuurverandering geen negatieve waarden.

Lees nog meer fascinerende artikelen over de mysteries van ons universum op ons kanaal in Yandex.Zen

Hoe de Hubble-constante meten?

Er zijn veel theorieën die de verschillen in de Hubble-constante kunnen verklaren

Tegenwoordig zijn er twee manieren om te metenHubble-constante. Een daarvan is gebaseerd op uiterst nauwkeurige metingen van CMB-straling, die overal in ons universum uniform lijkt, omdat deze kort na de oerknal werd gevormd. Een andere methode is gebaseerd op supernova's en pulserende variabele sterren in naburige sterrenstelsels die bekend staan ​​als Cepheids. Bedenk dat Cepheids en supernovae eigenschappen hebben waarmee je nauwkeurig kunt bepalen hoe ver ze van de aarde verwijderd zijn en met welke snelheid ze van ons weg bewegen. Astronomen gebruikten ze om een ​​'ladder van afstanden' te bouwen naar verschillende oriëntatiepunten in het waarneembare heelal. Wetenschappers gebruikten dezelfde 'ladder' om de Hubble-constante af te leiden. Maar aangezien de metingen van Cepheids- en relictstraling de afgelopen tien jaar nauwkeuriger zijn geworden, is het duidelijk geworden dat de gegevens niet samenkomen. En de aanwezigheid van verschillende antwoorden betekent meestal dat er iets is dat we niet weten.

Dus eigenlijk gaat het niet alleen omhet begrijpen van de huidige mate van expansie van het heelal, maar ook over het begrijpen hoe het heelal zich ontwikkelde en uitbreidde en dat al die tijd gebeurde met ruimte-tijd.

Duizenden sterrenstelsels in de lens van de Hubble-telescoop

Sterrenstelsels in de bel

Sommige natuurkundigen zijn van mening dat er een soort 'nieuwe fysica' is die definieert onbalans - iets in het universum dat we niet begrijpen enwat de reden is voor het onverwachte gedrag van ruimteobjecten. Volgens de auteur van de studie, Lucas Lombrizer, zou nieuwe fysica een zeer opwindende oplossing zijn voor het constante probleem van Hubble, maar het impliceert meestal een complexer model dat duidelijk bewijs vereist en moet worden ondersteund door onafhankelijke metingen. Andere wetenschappers zijn van mening dat het probleem in onze berekeningen ligt.

De oplossing die wordt voorgesteld in het nieuwe artikel, datom in april 2020 in het tijdschrift Physics Letters B te verschijnen, wordt ervan uitgegaan dat ons hele sterrenstelsel en enkele duizenden nabije sterrenstelsels zich in een luchtbel bevinden waar weinig materie is - sterren, gas en stofwolken. Volgens de auteur van de studie zou een bel met een diameter van 250 miljoen lichtjaar, die ongeveer de helft van de dichtheid van de rest van het heelal bevat, verschillende figuren van de expansiesnelheid van het heelal kunnen verzoenen.