Наша Галактика может находиться внутри хаббловского пузыря

Наблюдаемая Вселенная расширяется со времён Большого взрыва, и скорость этого процесса известна как постоянная Хаббла. Из неё высчитываются такие немаловажные параметры, как возраст Вселенной и некоторые её базисные свойства, поэтому интерес учёных к уточнению значения этой постоянной вполне понятен. Но иногда бывает, что чем точнее, тем запутаннее, и это тот самый случай...

Узнать эту цифру можно двумя способами: либо измерить реликтовое излучение, что не так давно с беспрецедентной точностью было сделано космическим аппаратом «Планк», либо высчитать её из скорости удаления ближайших к Млечному Пути галактик. Получается что-то около 65–70 (км/с)/МПк. И это самое «около» очень смущает учёных.

Как резонно замечает Валерио Марра (Valerio Marra) из Института теоретической физики Гейдельбергского университета (Германия), то, что результаты этих двух методов постоянно разнятся, «всегда было источником интенсивных дебатов в научном сообществе». И не удивительно: «Когда вы сравниваете то, что дают эти способы, то сталкиваетесь с отклонением примерно в 9%». А ведь речь идёт о важнейшей физической постоянной...

Так вот, вместо того чтобы ссылаться на некие неизвестные ошибки в измерениях, исследователь прилагает объяснение расхождения двух методов, основывающееся на учёте уже известных физических эффектов.

Причиной «дельты» может быть существование того, что учёный называет «хаббловским пузырём», подразумевая ту часть Вселенной, где плотность материи падает много ниже средней для космоса.

«До сих пор наши знания о собственном космическом окружении были слишком неточны, чтобы судить, находимся ли мы в таком пузыре или нет, — поясняет г-н Марра. — Но давайте на секунду представим себе, что Млечный Путь размещается в хаббловском пузыре. Материя вне пузыря будет притягивать к себе находящиеся в нём галактики так сильно, что те начнут двигаться быстрее, чем в среднем галактики Вселенной. В этом случае постоянная Хаббла для нашего ближайшего космического окружения будет выше, а для остальной Вселенной — ниже».

И действительно, если постоянная Хаббла определяется для разных регионов Вселенной, то неоднородность мироздания по плотности легко может прояснить кажущееся расхождение между результатами «Планка», охватывающими всю видимую Вселенную, и наблюдениями за ближайшими галактиками.

Любой полагающий, что эти два метода измерения постоянной Хаббла совпадают, по умолчанию подразумевает, что мы живём в типичном регионе космоса, в целом однородного, подчеркивают учёные. Но так ли это? Ведь мы вполне можем находиться в сравнительно бедном материей углу Вселенной.

Приложив свой подход к объяснению 9-процентного расхождения, астрофизики сократили разрыв в данных, полученных двумя названными способами измерения, всего на четверть от общего объёма. Вполне вероятно, что разницу можно и вовсе свести на нет, если предположить, что хаббловский пузырь, «в котором мы живём», имеет не сферическую форму, а неправильную, асимметричную. Сейчас Валерио Марра с коллегами ведёт активный поиск моделей такого рода.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters, а его препринт можно полистать на сайте arXiv.

Подготовлено по материалам Гейдельбергского университета. Изображение на заставке принадлежит Shutterstock.