Когда мы смотрим в космос за пределами Млечного Пути, мы видим множество людей. Космос изобилует галактиками, рассыпанными во тьме, как звезды. Если бы мы остановились на этом, было бы легко предположить, что распределение галактик более или менее равномерно в пространстве-времени. Но в этом безумии есть некий метод: вместо того, чтобы свободно вращаться, галактики имеют тенденцию концентрироваться в скоплениях, комках и нитях космической паутины, притягиваемые взаимной гравитацией в материальные магистрали, супермагистрали и узлы. Обратной стороной этого являются пустоты – области значительно меньшей плотности с относительно небольшим количеством галактик. Растущее количество данных свидетельствует о том, что галактика Млечный Путь дрейфует на краю одной из этих пустот в своем маленьком уголке Вселенной, пузыря пространства, довольно очевидно известного как Местная Пустота. Предыдущие измерения показали, что размер пустоты составляет около 60 мегапарсеков — около 200 миллионов световых лет. Но это только часть картины.
Локальная пустота может быть поглощена гораздо большей нижней плотностью, около 600 мегапарсек в поперечнике, известной как Локальная дыра или суперпустота Кинана-Баргера-Коуи (KBC). Этот суперпустот представляет собой большую проблему, поскольку согласно стандартной модели космологии материя более или менее равномерно распределена во Вселенной. Эта стандартная модель не может объяснить такую огромную низкую плотность. Но теперь новое исследование, проведенное астрофизиком Сергеем Мазуренко из Боннского университета, показало, что, возможно, локальная дыра может решить проблему: проблему хаббловского напряжения, неспособности разрешить различные измерения скорости, с которой движется Вселенная. расширяется. Нам просто нужно найти способ обойти стандартную модель. Скорость расширения Вселенной известна как постоянная Хаббла или H0. Мы не знаем точно, какова эта скорость, потому что разные способы ее измерения дают разные результаты. Один из способов — взглянуть на реликты ранней Вселенной, такие как остатки света Большого взрыва в космическом микроволновом фоне или акустические волны, застывшие во времени. Это дает нам скорость около 67 километров (42 миль) в секунду на мегапарсек.
Другой способ — измерить расстояния до более поздних, более близких объектов с известной яркостью, таких как сверхновые типа Ia или переменные звезды цефеиды. Это дает скорость около 73 километров в секунду на мегапарсек. «Поэтому Вселенная, похоже, расширяется быстрее в наших окрестностях – то есть на расстояние около трех миллиардов световых лет – чем в целом», — говорит астрофизик Павел Крупа из Боннского университета. «И это не должно быть на самом деле так». Исследователи обнаружили, что проблему можно решить, приняв во внимание локальную дыру. Материя притягивает материю гравитационно. Галактики, удаляющиеся от нас в локальном пространстве, могут локально ускоряться из-за концентрации материи по краям сверхпустоты. Эта идея мало чем отличается от статьи 2020 года, в которой предполагалось, что Локальная Бездна имеет тот же эффект, но в гораздо большем масштабе. Проблема, которая остается, заключается в этой надоедливой стандартной модели. Но это станет меньшей проблемой, если мы воспользуемся другой моделью того, как работает гравитация.
Она называется «Модифицированная ньютоновская динамика» (MOND) и была предложена четыре десятилетия назад в качестве альтернативного объяснения теории темной материи, разработанной для устранения расхождений в наших измерениях гравитации во Вселенной. «Стандартная модель основана на теории природы гравитации, выдвинутой Альбертом Эйнштейном», — говорит Крупа. «Однако гравитационные силы могут вести себя иначе, чем ожидал Эйнштейн». В рамках MOND проблему локальной дыры устранить гораздо проще. Следует отметить, что с MOND также существуют серьезные проблемы. Но стоит использовать его как инструмент, чтобы попытаться выяснить, где лежат дыры в нашем нынешнем понимании Вселенной. Возможно, настоящий ответ лежит где-то в смеси обеих теорий; что Эйнштейна не нужно выбрасывать, а развивать. «Считается, что Эйнштейн сказал, что мы не можем решать проблемы, используя то же мышление, которое изначально привело к возникновению проблем», — пишет физик Индранил Баник из Университета Сент-Эндрюс в статье для The Conversation. «Даже если необходимые изменения не будут радикальными, мы вполне можем стать свидетелями первого за более чем столетие надежного доказательства того, что нам необходимо изменить нашу теорию гравитации».
