Если мы находимся в области с плотностью ниже средней, например, в той, что обозначена зелёной точкой, то материя будет удаляться от нас из-за более сильной гравитации окружающих более плотных областей, как показано красными стрелками. (Источник: Moritz Haslbauer and Zarija Lukic).
Новая теория предполагает, что Земля и вся галактика Млечный Путь могут находиться внутри гигантской пустоты. Это может стать неожиданным решением нерешённой загадки, известной как «напряжение Хаббла», связанной с расширением Вселенной.
Вселенная расширяется с момента своего возникновения в результате «Большого взрыва» 13,8 миллиарда лет назад. Однако космологи не могут точно определить скорость её расширения. Различные методы наблюдений дают разные ответы на вопрос о скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла.
Это разногласие известно как «напряжение Хаббла» и преследует космологию почти 100 лет. Физики искали новые теории, чтобы согласовать различные значения постоянной Хаббла.
Ранее в этом году группа исследователей создала модель вращающейся Вселенной, которая могла бы объяснить это напряжение. Теперь исследователи, принявшие участие в Национальном астрономическом собрании 2025 года (7–11 июля) Королевского астрономического общества в Даремском университете в Великобритании, поделились исследованием, предлагающим новый способ решения этой проблемы: мы живём в пустоте.
«Потенциальным решением этой проблемы является то, что наша галактика находится близко к центру большой локальной пустоты», — объясняет Индранил Баник из Университета Портсмута, Великобритания. «Это привело бы к тому, что материя притягивалась бы гравитацией к внешней части пустоты с более высокой плотностью, что со временем привело бы к тому, что пустота стала бы более пустой».
«Поскольку пустота опустошается, скорость объектов, удаляющихся от нас, была бы больше, чем если бы пустоты не было. Это создаёт впечатление более высокой скорости локального расширения».
Баник говорит, что локальное решение проблемы напряжения Хаббла лучше согласуется с пониманием космологами истории Вселенной.
«Напряжение Хаббла — это в основном локальное явление, и мало доказательств того, что скорость расширения расходится с ожиданиями стандартной космологии в более ранние периоды времени… Поэтому локальное решение, такое как локальная пустота, является перспективным способом решения проблемы», — говорит он.
Если теория верна, галактика Млечный Путь должна находиться вблизи центра пустоты размером около 2 миллиардов световых лет в поперечнике. Такая «пустота» должна иметь плотность примерно на 20% меньше средней для всей наблюдаемой Вселенной.
Подсчёт галактик подтверждает эту теорию. Количество галактик в нашем районе Вселенной меньше, чем в других регионах. Но стандартная модель космологии — всеобъемлющая теория Вселенной — предполагает, что материя должна быть более или менее равномерно распределена по Вселенной в больших масштабах.
Как могла быть создана такая «пустота»?
Баник говорит, что ответом могут быть барионные акустические осцилляции (БАО), которые он называет «звуком Большого взрыва».
«Эти звуковые волны путешествовали недолго, прежде чем застыли на месте, когда Вселенная достаточно остыла для образования нейтральных атомов. Они действуют как стандартная линейка, размер которой мы можем использовать для составления карты истории космического расширения», — объясняет Баник.
«Рассмотрев все доступные измерения БАО за последние 20 лет, мы показали, что модель пустоты примерно в 100 миллионов раз более вероятна, чем модель без пустоты».
Исследователи будут дополнительно проверять свою теорию, сравнивая её с другими моделями для составления карты истории расширения Вселенной.