Живеем ли в дупка с диаметър един милиард светлинни години? Цялата физика може да е грешна

Астрономи излязоха с необичайна, но потенциално революционна хипотеза: нашата галактика – Млечен път, заедно със Слънчевата система може да се намира в центъра на огромен регион от материя с ниска плътност – т.нар. космическа празнота. Ако това наистина е така, едно от най-загадъчните несъответствия в съвременната наука – разликата в измерванията на скоростта на разширяване на Вселената, известна като напрежението на Хъбъл става по-ясно.

Идеята беше представена на конференцията RAS National Astronomy Meeting (NAM 2025), която се проведе в университета в Дърам. Според модела, предложен от Д-р Индранил Баник от Университета в Портсмут, локалната празнота може да обясни защо нашата част от пространството отчита по-висока скорост на разширяване в сравнение с по-отдалечените региони.

Константата на Хъбъл е ключов параметър, който описва колко бързо се отдалечават галактиките една от друга. Тя е предложена за пръв път от Едуин Хъбъл през 1929 година и оттогава е в основата на оценката на възрастта и размера на Вселената. Проблемът се състои в това, че изчисленията, основани на наблюденията на далечния млад космос дават една стойност, а измерванията на близките обекти – друга. Тези данни не съвпадат в рамките на допустимата грешка и това несъответствие е наречено „напрежение на Хъбъл“.

Според нова хипотеза Млечният път може да се намира в центъра на празнота с радиус около един милиард светлинни години.

Плътността му е с около 20% по-ниска от средната плътност на Вселената. В такава ситуация външните области с по-висока плътност привличат материя, което води до все по-оскъдно разпръскване на вътрешността на празнотата. Това създава илюзията, че галактиките около нас се отдалечават по-бързо, отколкото би трябвало в една хомогенна Вселена.

Наблюденията на разпределението на галактиките подкрепят тази идея: в близост до Слънчевата система плътността им наистина е по-ниска, отколкото в съседните области. Въпреки това концепцията за подобна широкомащабна празнота противоречи на основния космологичен модел, в който материята би трябвало да е разпределена повече или по-малко равномерно на такива разстояния. Това прави хипотезата противоречива, въпреки натрупаните доказателства.

Ключов аргумент в полза на хипотезата бяха доказателствата за барионни акустични осцилации (BAO), своеобразно ехо от Големия взрив, застинало в структурата на космоса. Тези звукови вълни са спрели да се движат, когато Вселената се е охладила достатъчно, за да започнат да се образуват неутрални атоми. BAO служат като стандартна линийка, по която астрономите проследяват как се е променяла скоростта на разширяване с течение на времето.

Екипът на Баник анализира всички данни за BAO, събрани през последните две десетилетия и стига до заключението, че моделът с празнота статистически превъзхожда сценария без нея с около 100 милиона пъти. Това сравнение е извършено, като са взети предвид параметрите, получени от данните от спътника „Планк“, който изследва реликтовото излъчване.

Следващият етап от работата на учените е да тестват модела с помощта на други методи. Един от тях е използването на космически хронометри. Това са наблюдения на стари галактики, в които звездообразуването вече е спряло. По техния спектър може да се определи възрастта, а сравнявайки я с червеното отместване – да се разбере колко се е разширила Вселената за това време. Този подход помага да се изясни историята на нейното развитие и да се проверят алтернативни хипотези.

Ако моделът на празнотата се потвърди, това може да промени фундаменталните представи за структурата на Космоса. Възможно е да не живеем в типична част от Вселената и това да изкривява нашите измервания и оценки. Хипотезата засяга не само локалната скорост на разширяване, но и структурата на Вселената като цяло, разпределението на материята и природата на ранния космос.

Подобни теории са особено важни на фона на стремежа да се разбере по-добре произходът и еволюцията на Вселената. Те могат да коригират не само изчисленията за нейната възраст, но и разбирането ни за мястото на Земята в тази гигантска система. Съвременните астрономи са готови да преосмислят идеите за функционирането на космоса.