Die Erde, das Sonnensystem, die gesamte Milchstraße und die wenigen tausend Galaxien, die uns am nächsten liegen, bewegen sich in einer riesigen "Blase" mit einem Durchmesser von 250 Millionen Lichtjahren, in der die durchschnittliche Materiedichte die Hälfte beträgt als das des Restes des Universums.
Dies ist die Hypothese eines theoretischen Physikers der Universität Genf (UNIGE) zur Lösung eines Rätsels, das die wissenschaftliche Gemeinschaft seit einem Jahrzehnt spaltet. Wenn sich das Universum ausdehnt (und es sieht so aus, als ob es im Moment ist), 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 eine "neue Physik" zurückzugreifen.
Das expandierende Universum
Das Universum hat sich seit dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren erweitert. Es ist eine Theorie, die zuerst vom belgischen Physiker und Kanoniker Georges Lemaître (1894-1966) formuliert und zuerst von Edwin Hubble (1889-1953) demonstriert wurde.
1929 entdeckte der amerikanische Astronom, dass sich jede Galaxie von uns entfernt und dass sich weiter entfernte Galaxien schneller bewegen. Dies deutet darauf hin, dass es in der Vergangenheit eine Zeit gab, in der sich alle Galaxien an derselben Stelle befanden, eine Zeit, die möglicherweise dem Urknall entspricht.
Diese Forschung führte zum Hubble-Lemaître-Gesetz, einschließlich der Hubble-Konstante (H0), die die Expansionsrate des Universums angibt. Das "Problem" ist, dass es zur Berechnung der Expansion des Universums zwei widersprüchliche Berechnungsmethoden gibt.
Zwei Methoden, zwei unterschiedliche Ergebnisse
Der erste basiert auf dem kosmischen Mikrowellenhintergrund: Dies ist die Mikrowellenstrahlung, die uns von allen Seiten erreicht und emittiert wird, wenn das Universum kalt genug geworden ist, damit das Licht frei zirkulieren kann (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, erhalten wir einen Wert von 67,4 für H0 unter Verwendung von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, um durch das Szenario zu gehen.
Die zweite Berechnungsmethode basiert auf Supernovae, die in fernen Galaxien sporadisch auftreten. Diese sehr hellen Ereignisse bieten dem Beobachter sehr genaue Entfernungen, ein Ansatz, der es ermöglichte, einen Wert für H0 von 74 zu bestimmen.
Lucas Lombriser, Professor am Institut für Theoretische Physik der UNIGE-Fakultät für Naturwissenschaften, erklärt: „Diese beiden Werte sind seit vielen Jahren genauer geworden und unterscheiden sich voneinander. Es dauerte nicht lange, um eine wissenschaftliche Kontroverse auszulösen und sogar die aufregende Hoffnung zu wecken, dass wir vielleicht vor einer "neuen Physik" standen. "
Um die Lücke zu schließen, formulierte Professor Lombriser die Hypothese, dass das Universum nicht so homogen ist wie behauptet, eine Hypothese, die auf relativ bescheidenen Skalen offensichtlich erscheinen mag.
Weiter 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 enge Verbindung zwischen ihnen.
Die "Hubble-Blase"
"Wenn wir in einer gigantischen Blase wären", fährt der Professor fort Lombriser, wo die Dichte der Materie signifikant geringer ist als die bekannte Dichte für das gesamte Universum, "Es würde Konsequenzen für die Abstände der Supernovae und letztendlich für die Bestimmung von H0 geben."
Diese "Hubble-Blase" sollte groß genug sein, um die Galaxie aufzunehmen, die als Referenz für die Entfernungsmessung dient. Durch die Festlegung eines Durchmessers von 250 Millionen Lichtjahren für diese Blase berechnete der Physiker, dass ein neuer Wert für die Hubble-Konstante erhalten würde, wenn die Dichte der Materie im Inneren 50% niedriger wäre als der Rest des Universums würde daher mit dem übereinstimmen, der unter Verwendung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds erhalten wird.
"Die Wahrscheinlichkeit einer solchen Schwankung auf dieser Skala beträgt 1 zu 20 bis 1 zu 5", sagt Professor LombriserDas heißt, es ist keine Fantasie eines Theoretikers. „Es gibt viele Regionen wie unsere im riesigen Universum. ""
Kurz gesagt, ich würde sagen, dass es keine Blase ist. Keine Seife, meine ich.
Referenzen: Lucas Lombriser. Kohärenz der lokalen Hubble-Konstante mit dem kosmischen Mikrowellenhintergrund. Physikbuchstaben B, 2020; 803: 135303 DOI: 10.1016 / j.physletb.2020.135303
