Wir sitzen möglicherweise in einem riesigen „Supervakuum“ des Weltraums, und das könnte Hubbles Nervosität erklären

Wir sitzen möglicherweise in einem riesigen „Supervakuum“ des Weltraums, und das könnte Hubbles Nervosität erklären

Wenn wir das Universum jenseits der Grenzen der Milchstraße betrachten, sehen wir große Menschenmengen. Raum ist voller Galaxien, gesprenkelt durch die Dunkelheit wie Sterne. Wenn wir hier aufhören würden, könnte man leicht annehmen, dass die Verteilung der Galaxien über die Raumzeit hinweg ungefähr gleich ist.

Doch hinter diesem Wahnsinn steckt eine Methode: Statt sich frei zu bewegen, neigen Galaxien dazu, sich in Clustern, Klumpen und Fäden des kosmischen Netzes zu konzentrieren, angezogen von der gegenseitigen Anziehungskraft der Materie. AutobahnenAutobahnen und Knotenpunkte.

Das Gegenteil sind Hohlräume, das sind Regionen mit viel geringerer Dichte und relativ wenigen Galaxien.

Immer mehr Beweise deuten darauf hin, dass die Milchstraße am Rande einer dieser Lücken in ihrer kleinen Ecke des Universums driftet, einer Raumblase, die schlicht als lokale Leere bekannt ist.

Bild aus einer Simulation des Universums, das Hohlräume, Fäden und Cluster zeigt. (Millennium-Simulationsprojekt)

Vorherige Messungen Sie schätzten die Größe des Hohlraums auf etwa 60 Megaparsec – etwa 200 Millionen Lichtjahre. Aber das ist nur ein Teil des Bildes.

Der lokale Hohlraum könnte von einem viel größeren Loch mit einer Breite von etwa 600 Megaparsecs verschlungen sein, das als lokales Loch oder Kennan-Barger-Cowie (KBC) Supervoid bekannt ist.

Dieses Supervakuum ist ein großes Problem, denn nach dem Standardmodell der Kosmologie ist die Materie im Universum ungefähr gleichmäßig verteilt.

Dieses Standardmodell kann eine solch enorme Dichte nicht erklären.

Doch nun hat eine neue Studie des Astrophysikers Sergey Mazurenko von der Universität Bonn herausgefunden, dass ein lokales Loch möglicherweise ein Problem lösen könnte: das Problem des lokalen Lochs. Hubble-SpannungUnfähigkeit zu Lösen Sie verschiedene Messungen Mit der Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt.

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Wir müssen nur einen Weg finden, das Standardmodell zu umgehen.

Die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt, ist als Hubble-Konstante oder H0 bekannt. Wir wissen nicht genau, wie hoch diese Rate ist, da unterschiedliche Messmethoden zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.

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Eine Möglichkeit besteht darin, Spuren des frühen Universums zu untersuchen, beispielsweise die Lichtreste des Urknalls im Universum Kosmischer Mikrowellenhintergrundoder In der Zeit eingefrorene Schallwellen. Dies ergibt eine Geschwindigkeit von etwa 67 Kilometern (42 Meilen) pro Sekunde und Megaparsec.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, Entfernungen zu jüngeren, näheren Objekten bekannter Helligkeit zu messen, wie z. B. Supernovae vom Typ Ia oder Veränderliche Sterne der Cepheiden. Dies ergibt eine Geschwindigkeit von etwa 73 Kilometern pro Sekunde pro Megaparsec.

„Das Universum scheint sich also in unserer Nähe – einer Entfernung von etwa drei Milliarden Lichtjahren – schneller auszudehnen als in seiner Gesamtheit.“ sagt der Astrophysiker Pavel Krupa Von der Universität Bonn. „Und das sollte eigentlich nicht der Fall sein.“

Die Forscher fanden heraus, dass das Problem durch die Berücksichtigung lokaler Perforationen gelöst werden kann.

Materie zieht Materie durch die Schwerkraft an. Galaxien, die sich im lokalen Raum von uns entfernen, können durch Materiekonzentrationen an den Rändern des Hypervakuums lokal beschleunigt werden.

Es ist eine Idee, die sich nicht unterscheidet Papier 2020 Das deutet darauf hin, dass das lokale Vakuum den gleichen Effekt hat, allerdings in einem viel größeren Ausmaß.

Das verbleibende Problem ist das nervige Standardmodell. Dies wird jedoch weniger problematisch, wenn wir ein anderes Modell der Funktionsweise der Schwerkraft verwenden.

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Man nennt es modifizierte Newtonsche Dynamik (Montag) wurde vor vier Jahrzehnten als alternative Erklärung zur Theorie der Dunklen Materie vorgeschlagen, die darauf abzielte, Diskrepanzen in unseren Messungen der Schwerkraft im Universum aufzulösen.

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„Das Standardmodell basiert auf der von Albert Einstein vorgeschlagenen Theorie der Natur der Schwerkraft.“ Krupa sagt.

„Allerdings könnten sich die Gravitationskräfte anders verhalten, als Einstein vorhergesagt hat.“

Innerhalb des MOND-Systems ist die lokale Punktionsauflösung viel einfacher. Um es klarzustellen: Große Probleme mit MOND, Auch. Aber es lohnt sich, es als Werkzeug zu nutzen, um herauszufinden, wo die Lücken in unserem aktuellen Verständnis des Universums liegen.

Vielleicht liegt die wirkliche Antwort irgendwo in einer Kombination der beiden Theorien; Einstein muss es nicht loswerden, sondern vielmehr erweitern.

„Es wird angenommen, dass Einstein gesagt hat, dass wir Probleme nicht mit derselben Denkweise lösen können, die die Probleme überhaupt erst geschaffen hat.“ Der Physiker Indranil Panik schreibt Von der University of St Andrews in einem Artikel für The Conversation.

„Auch wenn die erforderlichen Änderungen nicht radikal sind, könnten wir den ersten zuverlässigen Beweis seit mehr als einem Jahrhundert sehen, dass wir unsere Gravitationstheorie ändern müssen.“

Die Forschung wurde veröffentlicht in Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.

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