Die Erde, das Sonnensystem, die gesamte Milchstraße und die wenigen tausend Galaxien, die uns am nächsten sind, bewegen sich in einer riesigen "Blase" mit einem Durchmesser von 250 Millionen Lichtjahren, in der die durchschnittliche Materiedichte halb so hoch ist wie die des Rests des Universums.
Dies ist die Hypothese eines theoretischen Physikers der Universität Genf (UNIGE), um ein Rätsel zu lösen, das die wissenschaftliche Gemeinschaft seit einem Jahrzehnt spaltet. Wenn sich das Universum ausdehnt (und es sieht so aus, als wäre es im aktuellen Zustand), wie schnell dehnt es sich aus?
Bisher sind mindestens zwei unabhängige Berechnungsmethoden verfügbar zwei verschiedene Werte von ca. 10% mit einer statistisch unvereinbaren Abweichung.
Dieser neue Ansatz, veröffentlicht in der Zeitschrift Physics Letters B, hebt diese Divergenz auf, ohne auf irgendeine "neue Physik" zurückzugreifen.
Das expandierende Universum
Das Universum dehnt sich seit dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren aus. Es ist eine Theorie, die erstmals vom belgischen Physiker und Kanoniker Georges Lemaître (1894-1966) formuliert und erstmals von Edwin Hubble (1889-1953) demonstriert wurde.
1929 entdeckte der amerikanische Astronom, dass sich jede Galaxie von uns entfernt und dass sich die weiter entfernten Galaxien schneller bewegen. Dies deutet darauf hin, dass es in der Vergangenheit eine Zeit gab, in der sich alle Galaxien am selben Ort befanden, eine Zeit, die dem Urknall entsprechen könnte.
Diese Forschung führte zum Hubble-Lemaître-Gesetz, einschließlich der Hubble-Konstante (H0), die die Expansionsrate des Universums angibt. Das „Problem“ besteht darin, dass es zwei widersprüchliche Methoden zur Berechnung der Expansion des Universums gibt.
Zwei Methoden, zwei unterschiedliche Ergebnisse
Der erste basiert auf dem kosmischen Mikrowellenhintergrund: das ist die uns von überall erreichende Mikrowellenstrahlung, die ausgestrahlt wird, wenn das Universum kalt genug geworden ist, um Licht frei zirkulieren zu lassen (etwa 370.000 Jahre nach dem Urknall). Unter Verwendung der genauen Daten der Planck-Weltraummission und unter der Annahme, dass das Universum homogen und isotrop ist, erhält man einen Wert von 67,4 für H0, wenn man Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie verwendet, um das Szenario zu durchlaufen.
Die zweite Berechnungsmethode basiert auf Supernovae, die in fernen Galaxien sporadisch auftreten. Diese sehr hellen Ereignisse liefern dem Beobachter sehr genaue Entfernungen, ein Ansatz, der es ermöglichte, einen Wert für H0 von 74 zu bestimmen.
Lucas Lombriser, Professor an der Abteilung für Theoretische Physik der UNIGE-Fakultät für Naturwissenschaften, erklärt: „Diese beiden Werte wurden über viele Jahre hinweg immer präziser, blieben aber voneinander verschieden. Es dauerte nicht lange, bis eine wissenschaftliche Kontroverse entfacht und sogar die aufregende Hoffnung geweckt wurde, dass wir vielleicht vor einer „neuen Physik“ stehen. "
Um die Lücke zu schließen, hat Professor Lombriser die Hypothese formuliert, dass das Universum nicht so homogen ist wie behauptet, eine Hypothese, die auf relativ bescheidenen Maßstäben offensichtlich erscheinen mag.
Als nächstes ein anderer: nach der Idee, dass Sie sind Teil einer immensen holographischen Projektion und der, dem du beitrittst eines immensen QuantencomputersHier ist eine weitere Studie. Das Schöne ist, dass jeder seine eigene Würde und eine statistische Existenzmöglichkeit hat.
Es besteht kein Zweifel, dass Materie innerhalb einer Galaxie anders verteilt ist als außerhalb. Es ist jedoch schwieriger, sich Schwankungen der durchschnittlichen Materiedichte vorzustellen, die über tausendfach größere Volumina als eine Galaxie berechnet werden die innige Verbindung zwischen ihnen.
Die „Hubble-Blase“
"Wenn wir in einer Art Riesenblase wären", fährt der Professor fort Lombriser, wo die Materiedichte deutlich geringer ist als die bekannte Dichte für das gesamte Universum, "es gäbe Konsequenzen für die Entfernungen von Supernovae und letztlich für die Bestimmung von H0".
Diese "Hubble-Blase" sollte groß genug sein, um die Galaxie einzuschließen, die als Referenz für die Entfernungsmessung dient. Indem er für diese Blase einen Durchmesser von 250 Millionen Lichtjahren festlegte, errechnete der Physiker, dass sich bei einer um 50 % geringeren Dichte der Materie im Inneren des restlichen Universums ein neuer Wert für die Hubble-Konstante ergeben würde, der damit stimmen würde mit demjenigen, der unter Verwendung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds erhalten wird.
„Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Schwankung auf dieser Skala liegt bei 1 zu 20 bis 1 zu 5“, sagt Professor Lombriser, was bedeutet, dass es keine Fantasie eines Theoretikers ist. "Es gibt viele Regionen wie die unsere im riesigen Universum."
Kurz gesagt, ich würde sagen, dass es keine Blase ist. Keine Seife, meine ich.
Referenzen: Lucas Lombriser. Konsistenz der lokalen Hubble-Konstante mit dem kosmischen Mikrowellenhintergrund. Physikbriefe B, 2020; 803:135303 DOI: 10.1016 / j.physletb.2020.135303
