I più grandi misteri della cosmologia potrebbero essere risolti: “Stiamo vivendo in un vuoto gigantesco?”

La velocità con cui l’universo si è espanso rimane oggi controversa perché le misurazioni si contraddicono a vicenda. Un gruppo di ricerca sta ora applicando una teoria esterna.

Bonn – La ricerca sa da molti decenni che l’universo è in espansione. La costante di Hubble-Lemaitre mostra quanto velocemente si sta verificando questa espansione. Ma c’è un problema con questo: una costante non è una costante: dà un valore diverso a seconda di come la definisci. Questa cosiddetta “tensione di Hubble” è uno dei più grandi misteri della cosmologia.

Tuttavia, un gruppo di ricerca internazionale afferma ora di aver risolto il mistero. Lo studio che presenta la potenziale soluzione è stato pubblicato sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society (MNRAS) pubblicato.

“Nel nostro nuovo lavoro, offriamo una possibile spiegazione: che viviamo nel vasto vuoto dello spazio”, ha scritto il coautore dello studio Indranil Panik in un guest post. Sulla piattaforma Conversazione. Esistono due modi per calcolare la costante di Hubble-Lemaitre: un metodo utilizza la radiazione cosmica di fondo: la cosmologia la usa per calcolare una velocità di circa 244.000 km/h per ogni megaparsec di distanza tra due corpi celesti (un megaparsec equivale a circa tre milioni di anni luce). ).

Quanto velocemente si sta espandendo l’universo? La costante di Hubble-Lomaitre non è una costante

Tuttavia, se si utilizza la supernova di tipo 1a per calcolare la velocità di espansione, si ottengono circa 264.000 km/h per una distanza di un milione di parsec: un grande mistero fino ad oggi in cosmologia. “L’universo sembra espandersi più velocemente nel nostro ambiente circostante – una distanza di circa tre miliardi di anni luce – che nel suo complesso”, afferma Pavel Krupa dell’Istituto Helmholtz per le radiazioni e la fisica nucleare dell’Università di Bonn. “In realtà non dovrebbe essere così”, ha detto l’esperto.

Il Modello Standard della cosmologia non riconosce le “bolle” nella “pasta per biscotti” dell’universo

Tuttavia, secondo il gruppo di ricerca, è stata effettuata una recente osservazione che potrebbe spiegare ciò. Pertanto, la Terra si trova in una regione dello spazio che contiene una quantità relativamente piccola di materia. In uno Comunicare lo studio È paragonato a una bolla d’aria in una torta. La densità della materia è maggiore attorno alla bolla. Da questa materia circostante emergono forze gravitazionali che attirano le galassie nella bolla verso il bordo della cavità.

“Di conseguenza, si stanno allontanando da noi più velocemente del previsto”, spiega Panek (Università di St Andrews), che parla di un “vasto vuoto” o di “un’area di densità inferiore alla media”. Il Modello Standard della cosmologia non consente l’esistenza di densità così deboli; non dovrebbero esistere nella realtà, ma la materia dovrebbe essere distribuita uniformemente nello spazio.

“Il Modello Standard si basa su una teoria sulla natura della gravità avanzata da Albert Einstein”, afferma Krupa. “Le forze di gravità potrebbero comportarsi diversamente da quanto previsto da Einstein.” Per arrivare alla fine del puzzle, il team formato da Krupa e Panek ha utilizzato la teoria della gravità modificata nella simulazione. La Dinamica Newtoniana Modificata (MOND) è ancora oggi considerata una teoria strana, ma lo è Utilizzato ripetutamente negli studiquando si tratta dello sforzo di Hubble, per esempio.

La teoria dell’intruso MOND potrebbe risolvere il mistero della cosmologia

“Nei nostri calcoli, la MOND prevede accuratamente l’esistenza di tali bolle”, afferma Krupa. Il nuovo studio mostra che se la gravità si comportasse effettivamente come suggerisce la teoria MOND, il jitter di Hubble scomparirebbe. Allora ci sarebbe una sola costante per l’espansione dell’universo – e le deviazioni osservate sarebbero dovute alla distribuzione irregolare della materia.

“Si dice che Einstein abbia affermato che non possiamo risolvere i problemi utilizzando lo stesso modo di pensare che li ha generati”, ha scritto Panek nel suo editoriale. “Anche se i cambiamenti richiesti non sono radicali, potremmo essere testimoni della prima soluzione affidabile, ” Ha continuato. Le prove in più di un secolo Dobbiamo cambiare la nostra teoria della gravità. (fattura non pagata)