С какой скоростью расширяется Вселенная? Это одна из величайших загадок космологии. Наши наблюдения не могут дать однозначного ответа на этот вопрос. Возможно, это связано с тем, что наша галактика Млечный Путь расположена в центре гигантской космической пустоты.
Мы знаем, что Вселенная расширяется. Скорость этого явления описывается так называемой постоянной Хаббла-Леметра. Однако относительно его ценности ведутся споры, поскольку разные методы измерения дают противоречивые данные. Ученые из университетов Бонна и Санкт-Петербурга. Эндрюс в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества» предложил новое решение этой загадки. По их мнению, в этом может быть виновата наша локация.
Расширение Вселенной заставляет галактики отдаляться друг от друга. Скорость, с которой они это делают, пропорциональна расстоянию между ними. Например, если галактика А находится в два раза дальше от Земли, чем галактика Б, то ее расстояние от нас также увеличивается в два раза быстрее. Американский астроном Эдвин Хаббл был одним из первых, кто заметил эту связь.
Чтобы рассчитать, как быстро две галактики удаляются друг от друга, вам нужно знать, насколько далеко они находятся друг от друга. Однако для этого также необходима константа, на которую нужно умножить это расстояние. Это уже упомянутая постоянная Хаббла-Леметра, фундаментальный параметр в космологии. Проблема в том, что мы не можем точно определить, насколько быстро расширяется Вселенная, потому что разные способы ее измерения дают разные результаты.
Когда мы измеряем скорость расширения, используя близлежащие галактики и сверхновые, она примерно на 10 процентов больше, чем предсказывалось по микроволновому фоновому излучению. «Поэтому оказывается, что Вселенная расширяется быстрее в нашем районе, то есть на расстояние около трех миллиардов световых лет, чем в целом», – говорит астрофизик Павел Крупа из Боннского университета. – И этого действительно не должно произойти, – добавляет он.
Галактики не плавают свободно в космосе. Они имеют тенденцию группироваться в группы, комки и нити космической паутины, притягиваемые гравитацией друг друга. Но есть в космосе и места, которые кажутся пустыми. Это области с гораздо меньшей плотностью и относительно небольшим количеством галактик.
Все больше данных свидетельствуют о том, что Млечный Путь дрейфует в одной из таких пустот в своем маленьком уголке Вселенной. Недавние наблюдения, кажется, подтверждают это. По их мнению, Земля расположена в области космоса, где материи относительно мало. В этой области плотность материи выше. Гравитационные силы исходят из окружающего материала, притягивая галактики внутри региона к его краю. - Поэтому они удаляются от нас быстрее, чем можно было бы ожидать, - объясняет доктор Индранил Баник из Санкт-Петербурга, Университет Эндрюса.
Поэтому отклонения в измерениях можно объяснить локальным «недоуплотнением» вещества. Другими словами, галактики, удаляющиеся от нас в ближайшем космосе, могут быть локально ускорены за счет концентрации материала вокруг края этой относительно пустой области, где расположен Млечный Путь.
В этом сценарии нам пришлось бы находиться близко к центру пустоты с радиусом около миллиарда световых лет и плотностью около 20 процентов ниже среднего показателя по Вселенной в целом.
Но вот в чем проблема: согласно стандартной модели космологии, материя более или менее равномерно распределена во Вселенной. Модель не предсказывает такую огромную низкую плотность населения. Но проблема исчезнет, если мы воспользуемся другой моделью работы гравитации.
Эта концепция называется модифицированной ньютоновской динамикой (МОНД) и была предложена четыре десятилетия назад израильским физиком профессором Мордехаем Милгромом в качестве альтернативного объяснения теории темной материи, разработанной для устранения расхождений в наших измерениях гравитации во Вселенной.
Стандартная модель основана на теории природы гравитации, предложенной Альбертом Эйнштейном. Однако гравитационные силы могут вести себя иначе, чем ожидал Эйнштейн, отмечает профессор. Крупа. MOND также не является идеальной концепцией. В ней есть свои пробелы, но с ее помощью можно легче объяснить различия в измерениях расширения Вселенной.
Если бы мы предположили, что гравитация на самом деле ведет себя так, как предполагал Милгром, константа расширения Вселенной была бы только одна, а наблюдаемые отклонения были бы результатом неравномерностей в распределении материи.
Мы живем в гигантской космической пустоте, в зоне с плотностью ниже средней. Мы показываем, что это может привести к завышению оценок местных измерений из-за вытекания материала из пустоты. Отток произойдет, когда более плотные области, окружающие пустоту, разорвут ее на части – они будут оказывать большее гравитационное притяжение, чем материал с меньшей плотностью внутри пустоты, подчеркивает доктор Баник.
Мы знаем, что Вселенная расширяется. Скорость этого явления описывается так называемой постоянной Хаббла-Леметра. Однако относительно его ценности ведутся споры, поскольку разные методы измерения дают противоречивые данные. Ученые из университетов Бонна и Санкт-Петербурга. Эндрюс в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества» предложил новое решение этой загадки. По их мнению, в этом может быть виновата наша локация.
Расхождения в измерениях
Расширение Вселенной заставляет галактики отдаляться друг от друга. Скорость, с которой они это делают, пропорциональна расстоянию между ними. Например, если галактика А находится в два раза дальше от Земли, чем галактика Б, то ее расстояние от нас также увеличивается в два раза быстрее. Американский астроном Эдвин Хаббл был одним из первых, кто заметил эту связь.
Чтобы рассчитать, как быстро две галактики удаляются друг от друга, вам нужно знать, насколько далеко они находятся друг от друга. Однако для этого также необходима константа, на которую нужно умножить это расстояние. Это уже упомянутая постоянная Хаббла-Леметра, фундаментальный параметр в космологии. Проблема в том, что мы не можем точно определить, насколько быстро расширяется Вселенная, потому что разные способы ее измерения дают разные результаты.
Когда мы измеряем скорость расширения, используя близлежащие галактики и сверхновые, она примерно на 10 процентов больше, чем предсказывалось по микроволновому фоновому излучению. «Поэтому оказывается, что Вселенная расширяется быстрее в нашем районе, то есть на расстояние около трех миллиардов световых лет, чем в целом», – говорит астрофизик Павел Крупа из Боннского университета. – И этого действительно не должно произойти, – добавляет он.
Пустота дрейфует
Галактики не плавают свободно в космосе. Они имеют тенденцию группироваться в группы, комки и нити космической паутины, притягиваемые гравитацией друг друга. Но есть в космосе и места, которые кажутся пустыми. Это области с гораздо меньшей плотностью и относительно небольшим количеством галактик.
Все больше данных свидетельствуют о том, что Млечный Путь дрейфует в одной из таких пустот в своем маленьком уголке Вселенной. Недавние наблюдения, кажется, подтверждают это. По их мнению, Земля расположена в области космоса, где материи относительно мало. В этой области плотность материи выше. Гравитационные силы исходят из окружающего материала, притягивая галактики внутри региона к его краю. - Поэтому они удаляются от нас быстрее, чем можно было бы ожидать, - объясняет доктор Индранил Баник из Санкт-Петербурга, Университет Эндрюса.
Поэтому отклонения в измерениях можно объяснить локальным «недоуплотнением» вещества. Другими словами, галактики, удаляющиеся от нас в ближайшем космосе, могут быть локально ускорены за счет концентрации материала вокруг края этой относительно пустой области, где расположен Млечный Путь.
В этом сценарии нам пришлось бы находиться близко к центру пустоты с радиусом около миллиарда световых лет и плотностью около 20 процентов ниже среднего показателя по Вселенной в целом.
Концепция МОНД
Но вот в чем проблема: согласно стандартной модели космологии, материя более или менее равномерно распределена во Вселенной. Модель не предсказывает такую огромную низкую плотность населения. Но проблема исчезнет, если мы воспользуемся другой моделью работы гравитации.
Эта концепция называется модифицированной ньютоновской динамикой (МОНД) и была предложена четыре десятилетия назад израильским физиком профессором Мордехаем Милгромом в качестве альтернативного объяснения теории темной материи, разработанной для устранения расхождений в наших измерениях гравитации во Вселенной.
Стандартная модель основана на теории природы гравитации, предложенной Альбертом Эйнштейном. Однако гравитационные силы могут вести себя иначе, чем ожидал Эйнштейн, отмечает профессор. Крупа. MOND также не является идеальной концепцией. В ней есть свои пробелы, но с ее помощью можно легче объяснить различия в измерениях расширения Вселенной.
Если бы мы предположили, что гравитация на самом деле ведет себя так, как предполагал Милгром, константа расширения Вселенной была бы только одна, а наблюдаемые отклонения были бы результатом неравномерностей в распределении материи.
Мы живем в гигантской космической пустоте, в зоне с плотностью ниже средней. Мы показываем, что это может привести к завышению оценок местных измерений из-за вытекания материала из пустоты. Отток произойдет, когда более плотные области, окружающие пустоту, разорвут ее на части – они будут оказывать большее гравитационное притяжение, чем материал с меньшей плотностью внутри пустоты, подчеркивает доктор Баник.
Поделитесь в соцсетях:
