Sciencemag.cz
Doporučujeme
Rychlost rozpínání vesmíru (hodnota Hubbleovy konstanty) změřená pomocí rudého posuvu v záření určité třídy supernov a na základě reliktního záření (mikrovlnného záření kosmického pozadí) dávají různé výsledky. Rozdíl se pohybuje okolo 10 %, není tedy řádový, ale i tak to astrofyzikové pokládají za problém. Je to přece jen příliš na to, aby se to dalo označit (jen) za důsledek nepřesnosti měření a mávnout nad tím rukou.
Teoretičtí fyzikové z University of Geneva nyní navrhují řešení problému založené na tom, že se nacházíme ve speciální oblasti vesmíru. Mléčná dráha a několik tisíc sousedních galaxií podle nové hypotézy totiž existuje v jakési bublině, „kosmické prázdnotě“, která má průměr asi 250 milionů světelných let a hustotu v porovnání se zbytkem vesmíru asi poloviční. Předností studie publikované ve Physics Letters B má být to, že různé rychlosti rozpínání vesmíru dokážeme uvést do souladu bez potřeby jakékoliv nové fyziky.
Hubbleova konstanta se dnes odhaduje na 70 km/s na mageparsec, tj. vesmír expanduje rychlostí 70 km/s na každých 3,26 milionů světelných let. (Dalo by se říct: H. K. určuje, o kolik rychleji se od nás vzdalují objekty ve větší dálce ve srovnání s těmi bližšími.) Hodnota 70 je ale cca průměr, protože z reliktního záření vychází hodnota 67,4, měření supernov vede k hodnotě cca 74.
Lucas Lombriser a jeho kolegové z University of Geneva/ tvrdí, že správná je hodnota získaná na základě Hubbleova posunu. Měření vzdáleností ve vesmíru je prý ovlivněno tím, že „referenční body“, respektive kalibraci, kterou jsme získali, předpokládá homogenní vesmír. Přitom ale vesmír homogenní být nemusí, naše okolí je řidší, protože naše a sousední galaxie se nachází v bublině s nižší hustotou hmoty. L. Lonroserovi vyšlo, že aby se obě hodnoty Hubbleovy konstanty srovnaly, vyžaduje to, aby v našem okolí, oné 250 milionů světelných let velké bublině, byla hustota hmoty o polovinu menší než ve vesmíru jako v průměru. Podobná odchylka v hustotě nemá pravděpodobnost blížící se nule (nemusíme předpokládat žádnou „neuvěřitelnou náhodu“), ve vesmíru bude existovat řada oblastí podobných té naší, stále žijeme v celkem „typické“ části vesmíru.
Lucas Lombriser. Consistency of the local Hubble constant with the cosmic microwave background, Physics Letters B (2020). DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135303
Zdroj: University of Geneva/Phys.org a další
Poznámky PH:
Vloni se přišlo s další metodou založenou na rudých obrech, ta dala výsledek opět asi 70 (km/s)/Mpc.
Ne že by bylo na první pohled jasné, jak souvisí hustota vesmíru s chybou v měření vzdáleností. Ta se odhaduje podle intenzity záření (supernov, cefeid…)?
Loni se opravdu došlo k závěru, že Mléčná dráha se nachází na okraji velmi řídkého regionu, tzv. místní prázdnoty (local void). V této souvislosti se došlo k závěru, že pohyby galaxií vůči sobě se řídí nejenom celkovým rozpínáním vesmíru a náhodnými okamžitými rychlostmi, ale i tím, že jako celek je další hmota spíše přitahována k hustším oblastem (souvisí to nějak s vlastním tématem měření Hubbleovy konstanty?).
Deset procent je rozdíl řádový. Metr – decimetr apod.