Астрономы утверждают, что Земля и вся наша галактика Млечный Путь могут располагаться внутри таинственной гигантской пустоты, которая заставляет космос расширяться здесь быстрее, чем в соседних регионах Вселенной.
Их теория — потенциальное решение «проблемы Хаббла» и может помочь подтвердить истинный возраст нашей Вселенной, который оценивается примерно в 13,8 миллиарда лет.
Последнее [исследование](https://conference.astro.dur.ac.uk/event/7/sessions/90/#20250709), представленное на Национальном астрономическом собрании Королевского астрономического общества (NAM 2025) в Даремском университете, показывает, что звуковые волны из ранней Вселенной, «по сути, звук Большого взрыва», поддерживают эту идею.
Постоянная Хаббла
Постоянная Хаббла была впервые предложена Эдвином Хабблом в 1929 году для выражения скорости расширения Вселенной. Её можно измерить, наблюдая за расстоянием до небесных объектов и скоростью их удаления от нас.
Однако камнем преткновения является то, что экстраполяция измерений далёкой, ранней Вселенной на сегодняшний день с использованием стандартной космологической модели предсказывает более медленную скорость расширения, чем измерения близлежащей, более молодой Вселенной. Это и есть проблема Хаббла.
«Потенциальным решением этого несоответствия может быть то, что наша галактика находится вблизи центра большой локальной пустоты», — объяснил доктор Индранил Баник из Портсмутского университета.
«Это привело бы к тому, что материя притягивалась бы гравитацией к внешней части пустоты с более высокой плотностью, в результате чего пустота со временем становилась бы более пустой».
«По мере того как пустота опустошается, скорость объектов, удаляющихся от нас, была бы больше, чем если бы пустоты не было. Это создавало бы впечатление более высокой скорости локального расширения».
Он добавил: «Проблема Хаббла в значительной степени является локальным явлением, и мало доказательств того, что скорость расширения не соответствует ожиданиям в рамках стандартной космологии в более ранние периоды времени».
«Таким образом, локальное решение, подобное локальной пустоте, является перспективным способом решения проблемы».
Для того чтобы эта идея подтвердилась, Земля и наша Солнечная система должны находиться вблизи центра пустоты радиусом около миллиарда световых лет и с плотностью примерно на 20% ниже средней по Вселенной в целом.
Прямой подсчёт галактик подтверждает теорию, поскольку числовая плотность в нашей локальной Вселенной ниже, чем в соседних регионах.
Однако существование такой большой и глубокой пустоты вызывает споры, поскольку она не очень хорошо согласуется со стандартной моделью космологии, которая предполагает, что материя сегодня должна быть более равномерно распределена в таких больших масштабах.
Несмотря на это, новые данные, представленные доктором Баником на NAM 2025, показывают, что барионные акустические осцилляции (БАО) — «звук Большого взрыва» — поддерживают идею локальной пустоты.
«Эти звуковые волны распространялись лишь короткое время, прежде чем застыли на месте, как только Вселенная достаточно охладилась для образования нейтральных атомов», — пояснил он.
«Они действуют как стандартная линейка, по угловому размеру которой мы можем составить карту истории космического расширения».
«Локальная пустота слегка искажает соотношение между угловой шкалой БАО и красным смещением, поскольку скорости, вызванные локальной пустотой и её гравитационным эффектом, слегка увеличивают красное смещение сверх того, что обусловлено космическим расширением».
«Рассмотрев все доступные измерения БАО за последние 20 лет, мы показали, что модель пустоты примерно в сто миллионов раз более вероятна, чем модель без пустоты с параметрами, предназначенными для соответствия наблюдениям реликтового излучения, сделанным спутником Planck, так называемая однородная космология Planck».
Следующий шаг для исследователей — сравнить свою модель локальной пустоты с другими методами оценки истории расширения Вселенной, такими как космические хронометры.
Это включает в себя изучение галактик, в которых больше не образуются звёзды. Наблюдая их спектры или свет, можно определить, какие типы звёзд в них есть и в каком соотношении. Поскольку более массивные звёзды имеют более короткую продолжительность жизни, они отсутствуют в более старых галактиках, что позволяет определить возраст галактики.
Астрономы могут затем объединить этот возраст с красным смещением галактики — насколько длина волны её света была растянута, — что показывает, насколько Вселенная расширилась, пока свет от галактики шёл к нам. Это проливает свет на историю расширения Вселенной.