Астрономи кажуть, що Земля та вся наша галактика Молочний Шлях можуть міститись всередині таємничої гігантської діри, яка змушує космос розширюватися тут швидше, ніж у сусідніх регіонах Всесвіту. Ця гіпотеза є потенційним рішенням проблеми «напруги Габбла» і може допомогти підтвердити справжній вік Всесвіту, який становить згідно з оцінками приблизно в 13,8 мільярдів років.

Найновіше дослідження, результати якого представлено на Національному з’їзді астрономів (National Astronomy Meeting, NAM 2025) Королівського астрономічного товариства в Даремському університеті, вказує на те, що звукові хвилі з раннього Всесвіту, «по суті звук Великого Вибуху», підтверджують цю ідею.

Сталу Габбла вперше запропонував Едвін Габбл у 1929 р. для вираження швидкості розширення Всесвіту. Її можна виміряти, встановлюючи відстань до далеких небесних об’єктів і те, як швидко вони віддаляються від нас.

Однак каменем спотикання є те, що екстраполяція швидкості розширення раннього Всесвіту в рамках стандартної космологічної моделі на теперішню епоху його існування передбачає менше її значення, ніж вимірювання у місцевому (теперішньому — Ред.) Всесвіті. В цьому суть напруги Габбла.

«Потенційним рішенням цієї невідповідності є те, що наша галактика міститься близько до центру великої локальної порожнечі», — пояснив доктор Індраніл Банік (Indranil Banik) з Портсмутського університету. «В такому разі матерія буде притягуватися гравітацією до зовнішньої частини порожнечі з вищою щільністю. Це призведе до того, що порожнеча з часом стане порожнішою.

«Оскільки порожнеча спорожніє, швидкість об’єктів, що віддаляються від нас, буде більшою, ніж якби порожнечі не було. Таким чином, це створює враження швидшої локальної швидкості розширення». Науковець додав: «Напруга Габбла — це значною мірою локальне явище, і мало доказів того, що швидкість розширення раннього Всесвіту не відповідає очікуванням у стандартній космології. Тож рішення, таке як локальна порожнеча, є перспективним способом вирішення проблеми».

Щоб ідея була правильною, Земля та Сонячна система мають бути поблизу центра порожнечі радіусом приблизно мільярд світлових років і зі щільністю приблизно на 20% нижчою за середню для Всесвіту в цілому. Прямий підрахунок галактик підтверджує цю теорію, бо густина речовини в нашому локальному Всесвіті нижча, ніж у сусідніх регіонах.

Однак існування такої великої та глибокої порожнечі є суперечливим, оскільки не дуже добре узгоджується зі стандартною космологічною моделлю, яка передбачає, що матерія нині має бути більш рівномірно розподілена на таких великих масштабах.

Попри це, нові дані, які навів доктор Банік на NAM 2025, показують, що баріонні акустичні коливання (baryon acoustic oscillations, BAO) — «відгомін Великого Вибуху» — підтверджують ідею локальної порожнечі.

«Ці звукові хвилі поширювалися лише короткий час, перш ніж застигнути на місці, коли Всесвіт охолонув достатньо для формування нейтральних атомів», — пояснив він. «Вони діють як стандартна лінійка, кутовий розмір якої ми можемо використовувати для відображення історії розширення космосу.

Локальна порожнеча дещо спотворює співвідношення між кутовою шкалою на основі BAO та червоним зміщенням, оскільки швидкості, спричинені локальною порожнечею, та її гравітаційний ефект дещо збільшують червоне зміщення, яке існує через розширення космосу.

«Розглянувши всі доступні вимірювання BAO за останні 20 років, ми показали, що модель пустот приблизно в сто мільйонів разів ймовірніша, ніж модель без пустот з параметрами, визначеними за результатами спостережень мікрохвильового фонового випромінювання, виконаних за допомогою супутника “Планк” (Planck), так звана однорідна космологія Планка».

Наступний крок для дослідників — порівняти свою локальну модель пустот з іншими методами оцінки історії розширення Всесвіту, такими як космічні хронометри. Це передбачає вивчення галактик, які більше не утворюють зорі. Спостерігаючи за їхніми спектрами, або світлом, можна знайти, які типи зір у них є та в якій пропорції. Оскільки масивніші зорі мають коротший термін життя, вони відсутні в старіших галактиках, що дає змогу встановити вік галактики.

Потім астрономи можуть поєднати цей вік із значенням червоного зміщення галактики — як змістилась у червону ділянку спектра довжина хвилі її світла — що показує, наскільки розширився Всесвіт, поки світло від галактики рухалося до нас. Це проливає світло на історію розширення Всесвіту.

За інф. з сайту https://phys.org