Løst:Mysteriet om universets udvidelse

Jorden, solsystem, hele Mælkevejen og de få tusinde galakser tættest på os bevæger sig i en enorm "boble", der er 250 millioner lysår i diameter, hvor den gennemsnitlige tæthed af stof er halvt så høj som for resten af ​​universet. Dette er hypotesen fremsat af en teoretisk fysiker fra Universitetet i Genève (UNIGE) for at løse en gåde, der har splittet det videnskabelige samfund i et årti:Med hvilken hastighed udvider universet sig? Indtil nu, mindst to uafhængige beregningsmetoder er nået frem til to værdier, der er omkring 10 % forskellige med en afvigelse, der er statistisk uforenelig. Denne nye tilgang, som står i journalen Fysik bogstaver B , sletter denne divergens uden at gøre brug af nogen "ny fysik".

Universet har ekspanderet siden Big Bang fandt sted for 13,8 milliarder år siden - et forslag først fremsat af den belgiske kanon og fysiker Georges Lemaître (1894-1966). og først demonstreret af Edwin Hubble (1889-1953). Den amerikanske astronom opdagede i 1929, at hver galakse trækker sig væk fra os, og at de fjerneste galakser bevæger sig hurtigst. Dette tyder på, at der var et tidspunkt i fortiden, hvor alle galakserne var placeret på samme sted, en tid, der kun kan svare til Big Bang. Denne forskning gav anledning til Hubble-Lemaître-loven, inklusive Hubble-konstanten (H0), som angiver universets ekspansionshastighed. De bedste H0-estimater ligger i øjeblikket omkring 70 (km/s)/Mpc (hvilket betyder, at universet udvider sig 70 kilometer i sekundet hurtigere for hvert 3,26 millioner lysår). Problemet er, at der er to modstridende beregningsmetoder.

Sporadiske supernovaer

Den første er baseret på den kosmiske mikrobølgebaggrund:Dette er den mikrobølgestråling, der kommer til os overalt fra, udsendt på det tidspunkt, hvor universet blev koldt nok til, at lys kunne cirkulere frit (ca. 370, 000 år efter Big Bang). Ved at bruge de præcise data leveret af Planck-rummissionen, og givet det faktum, at universet er homogent og isotropt, en værdi på 67,4 opnås for H0 ved at bruge Einsteins generelle relativitetsteori til at gennemgå scenariet. Den anden beregningsmetode er baseret på de supernovaer, der optræder sporadisk i fjerne galakser. Disse meget lyse begivenheder giver observatøren meget præcise afstande, en tilgang, der har gjort det muligt at bestemme en værdi for H0 på 74.

Lucas Lombriser, en professor i Teoretisk Fysik Afdeling i UNIGEs Naturvidenskabelige Fakultet, forklarer:"Disse to værdier blev ved med at blive mere præcise i mange år, mens de forblev forskellige fra hinanden. Der skulle ikke meget til for at udløse en videnskabelig kontrovers og endda vække det spændende håb om, at vi måske havde at gøre med en "ny fysik." '"For at indsnævre kløften, professor Lombriser underholdt ideen om, at universet ikke er så homogent som hævdet, en hypotese, der kan virke indlysende i relativt beskedne skalaer. Der er ingen tvivl om, at stof er anderledes fordelt inde i en galakse end uden for en. Det er sværere, imidlertid, at forestille sig udsving i den gennemsnitlige tæthed af stof beregnet på volumener tusindvis af gange større end en galakse.

"Hubble-boblen"

"Hvis vi var i en slags gigantisk 'boble, '" fortsætter professor Lombriser, "hvor stoffets tæthed var betydeligt lavere end den kendte tæthed for hele universet, det ville have konsekvenser for supernovaernes afstande og, ultimativt, ved at bestemme H0."

Det eneste, der skulle til, ville være, at denne "Hubble-boble" var stor nok til at inkludere den galakse, der tjener som reference til måling af afstande. Ved at etablere en diameter på 250 millioner lysår for denne boble, fysikeren beregnede, at hvis tætheden af ​​stof indeni var 50% lavere end for resten af ​​universet, en ny værdi ville blive opnået for Hubble-konstanten, som så ville stemme overens med den opnåede ved hjælp af den kosmiske mikrobølgebaggrund. "Sandsynligheden for, at der er sådan et udsving på denne skala er én ud af 20 til én ud af fem, hvilket betyder, at det ikke er en teoretikers fantasi. Der er mange regioner som vores i det store univers, " siger professor Lombriser