Vores galakse er inde i en enorm boble, hvor der er lidt stof

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Vi lever måske i en boble. Men dette er næppe det mærkeligste, du har hørt om vores univers. Nu er der dukket en anden op blandt mylderet af teorier og hypoteser. Den nye undersøgelse er et forsøg på at løse et af de sværeste mysterier i moderne fysik: hvorfor vores målinger af universets udvidelseshastighed ikke giver mening?

Ifølge artiklens forfattere er den enkleste forklaring, at vores galakse er i et område med lav tæthed af universet – hvilket betyder, at det meste af rummet, som vi tydeligt kan se gennem teleskoper, er en del af en kæmpe boble. Og denne anomali, skriver forskerne, vil sandsynligvis forstyrre målinger af Hubble-konstanten - konstanten, der bruges til at beskrive universets udvidelse.

Hvordan udviklede universet sig?

Prøv at forestille dig, hvordan boblen ville se ud på universets skala. Dette er ret svært, da det meste af rummet er rummet, med en håndfuld galakser og stjerner spredt i tomrummet. Men ligesom områderne i det observerbare univers, hvor stof er tæt klynget eller tværtimod er placeret langt fra hinanden, samles stjerner og galakser med forskellige tætheder i forskellige dele af kosmos.

Baggrundsstråling (eller kosmisk mikrobølgebaggrundsstråling) - denne termiske stråling, der blev dannet i det tidlige univers og fylder det jævnt - gør det muligt for videnskabsmænd at bestemme med næsten perfekt nøjagtighed den ensartede temperatur i universet omkring os. I dag ved vi, at denne temperatur er 2,7K (Kelvin er en temperaturskala, hvor 0 grader er absolut nul). Men ifølge Space.com kan man ved nærmere eftersyn se små udsving i denne temperatur. Modeller af, hvordan universet har udviklet sig over tid, tyder på, at disse små uoverensstemmelser i sidste ende ville afføde mere eller mindre tætte områder af rummet. Og denne slags lavdensitetsområder ville være mere end nok til at forvrænge målingerne af Hubble-konstanten på den måde, det sker lige nu.

Absolut nul er et udtryk, der betyder fuldstændigt stop for molekylernes bevægelse. Absolutte nultemperaturer kan ikke nås. I 1995 forsøgte Eric Cornell og Carl Wiemann at gøre dette, men da rubidium-atomerne blev afkølet, lykkedes det ikke. Det er grunden til, at enheden for temperaturændring i Kelvin ikke har negative værdier.

Hvordan måles Hubble-konstanten?

I dag er der to hovedmåder at måle Hubble-konstanten på. Den ene er baseret på ekstremt nøjagtige målinger af CMB, som ser ud til at være ensartet i hele vores univers, da den blev dannet kort efter Big Bang. En anden måde er baseret på supernovaer og pulserende variable stjerner i nærliggende galakser kendt som cepheider. Husk på, at cepheider og supernovaer har egenskaber, der gør det muligt nøjagtigt at bestemme, hvor langt de er fra Jorden, og med hvilken hastighed de bevæger sig væk fra os. Astronomer har brugt dem til at bygge en "afstandsstige" til forskellige vartegn i det observerbare univers. Den samme "stige" blev brugt af videnskabsmænd til at udlede Hubble-konstanten. Men efterhånden som målinger af Cepheider og CMB er blevet mere nøjagtige i løbet af det sidste årti, er det blevet klart, at dataene ikke konvergerer. Og tilstedeværelsen af forskellige svar betyder normalt, at der er noget, vi ikke ved.

Så i virkeligheden handler det ikke kun om at forstå universets nuværende ekspansionshastighed, men også om at forstå hvordan universet udviklede sig og udvidede sig, og hvad der skete med rumtiden hele tiden.

Galakser i en boble

Nogle fysikere mener, at der er en form for "ny fysik", der bestemmer ubalancen - noget i universet, som vi ikke forstår, og som er årsagen til rumobjekters uventede adfærd. Ifølge undersøgelsesforfatter Lucas Lombrizer ville en ny fysik være en meget spændende løsning på Hubble-konstanten, men den indebærer normalt en mere kompleks model, der kræver klare beviser og skal bakkes op af uafhængige målinger. Andre forskere mener, at problemet ligger i vores beregninger.

Løsningen, der er foreslået i en ny artikel, der skal publiceres i Physics Letters B i april 2020, er at antage, at hele vores galakse, såvel som flere tusinde nærliggende galakser, er i en boble, hvor der er lidt stof - stjerner, gasformig og støv skyer. Ifølge forfatteren af undersøgelsen kunne en boble med en diameter på 250 millioner lysår, der indeholder omkring halvdelen af densiteten af resten af universet, forene forskellige tal for universets ekspansionshastighed.