Вчені пояснили, чому околиці Чумацького Шляху розширюються швидше, ніж решта Всесвіту

Згідно з розрахунками за новими даними спостережень, нестикування в оцінках постійної Хаббла можна пояснити впливом увійду КВС — величезної порожнечі, в якій знаходиться Чумацький Шлях. Всесвіт розширюється, але з якою швидкістю? Різні методи оцінки дають різне значення постійної Хаббла — головного коефіцієнта в емпіричному законі, що описує розширення Всесвіту.

За даними спостережень та розрахунків виходить, що поблизу нашої Галактики Всесвіт розширюється приблизно на 10% швидше, ніж вдалині. За словами професора Павла Крупа з університету Бонна (Німеччина), це вірно для відстані до трьох мільярдів світлових років від Землі. Нестикування в значеннях постійної називають напругою Хаббла.

Якщо «наше» значення постійної Хаббла вірне для всього космосу, то тоді і Всесвіт має бути молодшим. А це вже суперечить оцінкам віку ранніх зірок і галактик, які ми можемо розглянути. Ще одна особливість наших околиць, яку не вдається пояснити за допомогою стандартної космологічної моделі, — війд КВС. Це величезна і відносна порожня область космосу, де знаходиться місцева група галактик, серед яких і Чумацький Шлях.

Існування войду КВС підтверджують спостереження в оптичному, інфрачервоному, рентгенівському та радіодіапазоні. За розрахунками виходить, що щільність речовини в ньому приблизно вдвічі менша, ніж у середньому у Всесвіті. Тому теоретично речовина в цій «бульбашці» порожнечі має рухатися зовні — туди, де більше матерії.

Раніше вчені припустили, що рух речовини у нашому увійді може пояснити напругу Хаббла. У 2020 році автори нового дослідження розрахували, що через вплив увійду оцінка постійної Хаббла на околицях Чумацького Шляху має бути якраз на 11% вищою, ніж у решті Всесвіту.

У новій роботі вчені перерахували свої моделі увійду та порівняли результати з останнім аналізом даних Cosmicflows-4 — найбільшого каталогу, де зібрані найточніші відстані до 56 тисяч галактик. Розрахунки підтвердилися та збіглися з даними спостережень. Результати опубліковані в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society .

Вчені зробили висновок, що багато нестикування стандартної космологічної моделі зі спостереженнями можна дозволити, якщо прийняти, що Всесвіт втрачає свою однорідність швидше, ніж передбачає модель. І тому виникають порожнечі на кшталт війду КВС. З тієї ж причини, мабуть, після Великого вибуху так швидко сформувалися перші галактики.

Хоча автори вирішують питання з постійною Хаббла, вони роблять це ціною відмови від стандартної космологічної моделі — той не дозволяє Всесвіту бути настільки неоднорідним, як виходить у розрахунках групи Крупа. Тому як альтернативу стандартній моделі вчені запропонували розглянути Модифіковану ньютонівську динаміку (MOND). Така гіпотеза справді сумісна з великими неоднорідностями Всесвіту, проте нещодавня робота з систем подвійних зірок, схоже, закрила можливість використання MOND в астрофізиці. Це означає, що ідея групи Крупа, як і раніше, потребує нової космологічної моделі світобудови.