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 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" 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: Dabei handelt es sich um die Mikrowellenstrahlung, die von überall her zu uns kommt und in dem Moment ausgesendet wird, als das Universum kalt genug wurde, um die freie Zirkulation des Lichts zu ermöglichen (etwa 370.000 Jahre nach dem Urknall). Unter Verwendung der präzisen Daten der Planck-Weltraummission und unter der Annahme, dass das Universum homogen und isotrop ist, wird ein Wert von 67,4 für H0 ermittelt, wobei Einsteins allgemeine Relativitätstheorie zur Berechnung des Szenarios verwendet wird.
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 über viele Jahre hinweg immer präziser geworden und dennoch unterschiedlich voneinander geblieben. Es dauerte nicht lange, bis eine wissenschaftliche Kontroverse entfachte und sogar die aufregende Hoffnung entstand, 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 einzuschließen, die als Referenz für die Entfernungsmessung dient. Indem er für diese Blase einen Durchmesser von 250 Millionen Lichtjahren festlegte, errechnete der Physiker, dass man einen neuen Wert für die Hubble-Konstante erhalten würde, wenn die Dichte der Materie im Inneren um 50 % geringer wäre als im Rest des Universums, was damit übereinstimmen würde das unter Verwendung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds erhalten wurde.
"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. Konsistenz der lokalen Hubble-Konstante mit dem kosmischen Mikrowellenhintergrund. Physikbriefe B, 2020; 803:135303 DOI: 10.1016 / j.physletb.2020.135303
