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

Згідно з розрахунками за новими даними спостережень, нестиковку в оцінках сталої Габбла можна пояснити впливом войда КВС – величезної порожнечі, в якій знаходиться Чумацький Шлях.

Всесвіт розширюється, але з якою швидкістю? Різні методи оцінки дають різне значення сталої Габбла – головного коефіцієнта в емпіричному законі, що описує розширення Всесвіту.

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

Якщо “наше” значення сталої Габбла правильне для всього космосу, то тоді і Всесвіт має бути молодшим. А це вже суперечить оцінкам віку найбільш ранніх зірок і галактик, які ми можемо розгледіти.

Ще одна особливість наших околиць, яку не вдається пояснити за допомогою стандартної космологічної моделі, – войд КВС. Це величезна і відносно порожня область космосу, де знаходиться місцева група галактик, серед яких і Чумацький Шлях.

Існування війда 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 назовні – туди, де більше матерії.

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

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

Учені зробили висновок, що багато нестикувань стандартної космологічної моделі зі спостереженнями можна вирішити, якщо прийняти, що Всесвіт втрачає свою однорідність швидше, ніж пророкує модель. І тому виникають порожнечі на кшталт війда КВС. З тієї ж причини, ймовірно, після Великого вибуху так швидко сформувалися перші галактики.

Хоча автори вирішують питання з постійною Габбла, вони роблять це ціною відмови від стандартної космологічної моделі – та 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 щодо систем подвійних зірок, схоже, закрила можливість використання MOND в астрофізиці. Це означає, що ідея групи Крупа, як і раніше, потребує нової космологічної моделі світобудови.