Pământul, Calea Lactee și chiar întreaga „regiune locală” a Universului din jurul nostru s-ar afla într-un vid cosmic, un spațiu de densitate mai mică a materiei, prin comparație cu restul Universului, conform unui nou studiu realizat de cercetători de la Universitatea din Portsmouth, Marea Britanie.
Noul studiu sugerează că oscilațiile acustice barionice (BAO), ecouri ale momentelor inițiale ale Universului, par să susțină ideea unui vid local sau a unei „bule Hubble”.
Dilema cu privire la tensiunea Hubble este legată de faptul că, atunci când este măsurată folosind diferite tehnici, viteza cu care Universul se extinde are valori diferite. O tehnică măsoară constanta Hubble folosind observații astronomice în Universul local, în timp ce cealaltă oferă valoarea sa ca medie pe întregul Univers.
Unul dintre motivele principale pentru această discrepanță este faptul că, dacă Universul local se află într-o bulă de densitate mică, s-ar extinde mai repede decât cosmosul mai larg, cu densitate mai mare, explicând de ce observațiile oferă o valoare mai mare a constantei Hubble și o expansiune mai rapidă decât media teoretică mai lentă.
Există două modalități de a calcula tensiunea Hubble: prin observarea radiației cosmice de fond și prin observarea stelelor variabile sau a supernovelor.
Tensiunea Hubble apare atunci când constanta Hubble este măsurată folosind diferite tehnici, rezultând valori diferite.
Conform coordonatorului studiului, Indranil Banik, tensiunea Hubble este, în mare parte, un fenomen local. „O soluție locală, cum ar fi un vid local, este o modalitate promițătoare de a rezolva problema.”
Pământul și Sistemul Solar ar trebui să se situeze aproximativ central în interiorul bulei Hubble de densitate mică. Bula Hubble ar trebui să aibă diametrul de aproximativ 2 miliarde de ani-lumină, cu o densitate cu aproximativ 20% mai mică decât densitatea medie a materiei din Univers.
Cu toate acestea, un obstacol major în calea acestui concept este faptul că existența unui vid atât de vast nu se potrivește bine cu modelul LCDM, care sugerează că materia ar trebui să fie distribuită uniform în toate direcțiile sau izotrop și omogen în întregul Univers.
Noile date obținute de Banik arată că sunetul Big Bang-ului, cunoscut sub numele de oscilații acustice barionice (BAO), susține de fapt conceptul unui vid local, contrar modelului LCDM.
Prin urmare, o soluție potențială la această inconsistență este că galaxia noastră este aproape de centrul unui vid local mare. „Acest lucru ar face ca materia să fie atrasă de gravitație spre exteriorul vidului, unde densitatea este mai mare, ceea ce ar duce, în timp, la golirea vidului.
Pe măsură ce vidul se goleşte, viteza obiectelor care se îndepărtează de noi ar fi mai mare decât dacă vidul nu ar fi acolo. Prin urmare, acest lucru dă impresia unei rate de expansiune locală mai rapide”, a spus Banik.
Când cercetătorii au calculat istoria expansiunii folosind doar observațiile radiației cosmice de fond ale satelitului Planck, au obținut o valoare mai mică a constantei Hubble, dar o expasiune mai lentă, în timp ce observațiile asupra Universului local au oferit o valoare mai mare a constantei Hubble și o expansiune mai rapidă.
Potrivit lui Banik, această discrepanță este o problemă locală, soluția la această problemă este un model de vid local. Banik consideră că un vid local distorsionează relația dintre scara unghiulară a oscilațiilor acustice barionice și deplasarea spre roșu. Acest lucru se datorează faptului că vitezele induse de un vid local și efectul său gravitațional cresc ușor deplasarea spre roșu, pe lângă cea cauzată de expansiunea cosmică.
Indranil Banik și echipa sa vor și compara modelul lor de vid cu alte modele pentru a încerca să reconstruiască istoria expansiunii Universului, utilizând obiecte cosmice masive care evoluează.
