Vědci specializující se na kosmologii představili výsledky, které by mohly změnit naše chápání velkorozměrové struktury vesmíru.
Vesmír se rozpíná stále rychleji, ale určit přesnou rychlost tohoto rozpínání představuje pozoruhodnou výzvu. Různé metody měření poskytují protichůdné výsledky, což vedlo k rozsáhlým diskusím ve vědecké komunitě.
Tento rozpor, známý jako „Hubbleovo napětí“, je jednou z nejdůležitějších hádanek současné astrofyziky. Vyvolává možnost, že náš standardní model vesmíru potřebuje revizi nebo že existuje dosud neznámá fyzika.
Lokální expanze
Výzkum vedený kosmologem Indranilem Banikem navrhuje, že pokud by se Země nacházela poblíž středu vakua s nízkou hustotou, jehož poloměr by byl asi miliarda světelných let a jehož hustota by byla asi o 20 % nižší než průměrná hustota vesmíru, mohlo by to vysvětlit tento rozpor.
Související článek
Banik vysvětluje, že taková oblast by způsobila, že by hmota byla gravitací přitahována k hustším oblastem mimo vakuum, což by způsobilo, že by se vakuum v průběhu času dále vyprazdňovalo.
Jak se vakuum vyprazdňuje, zdánlivá rychlost objektů, které se od nás vzdalují, by byla větší, než kdyby tam vakuum nebylo. To vyvolává zdání rychlejší lokální expanze. Toto vysvětlení je podle kosmologa „slibným způsobem, jak se k problému postavit“.
Myšlenka lokálního vakua není nová, ale tato práce dodává teorii na věrohodnosti díky analýze baryonových akustických oscilací (BAO), které vědci popisují jako „zvuk velkého třesku“.
Tyto prvotní „zvukové vlny“ byly zmrazeny, když se vesmír ochladil natolik, že se v něm vytvořily neutrální atomy, což astronomům umožnilo použít je jako „standardní pravítko“ pro měření kosmických vzdáleností. Podle Banika by existence tohoto vakua měřitelným způsobem zkreslila vzorec BAO. Po analýze dat BAO z posledních dvou desetiletí tvrdí, že zjistil právě toto očekávané zkreslení.
Hlavní problém této teorie spočívá v tom, že je v rozporu s naším chápáním struktury vesmíru na velkých škálách. Na největších škálách se očekává rovnoměrné rozložení hmoty a takto velká oblast s nižší hustotou tento princip porušuje. Banik nicméně plánuje svůj model lokálního vakua otestovat pomocí jiných metod, aby odhadl rozpínání vesmíru. Hledají se další důkazy, které by hypotézu podpořily nebo vyvrátily.
Hubbleovo napětí a jeho důsledky
„Hubbleovo napětí“ označuje rozpor mezi měřeními Hubbleovy konstanty, která popisuje rychlost rozpínání vesmíru. Měření založená na záření kosmického mikrovlnného pozadí (CMB) naznačují pomalejší rychlost rozpínání ve srovnání s pozorováním supernov a dalšími technikami, které naznačují rychlejší rozpínání. Tento rozdíl vedl vědce k úvahám o možnosti nových fyzikálních teorií nebo úprav našeho současného chápání vesmíru.
Někteří vědci navrhli, že temná hmota nebo temná energie mohou tato měření ovlivňovat způsobem, kterému zatím plně nerozumíme. Zejména temná energie je forma energie, o které se předpokládá, že pohání zrychlování rozpínání vesmíru, ale její přesná povaha zůstává záhadou.
Co bude dál s Banikovým výzkumem
Indranil Banik a jeho tým plánují budoucí pozorování a simulace, aby ověřili svou hypotézu lokálního vakua. To by mohlo zahrnovat využití teleskopů nové generace, jako je například vesmírný teleskop Jamese Webba, který nabídne nové možnosti podrobnějšího pozorování vesmíru. Spolupráce s dalšími mezinárodními kosmologickými projekty by navíc mohla poskytnout další data, která by existenci této prázdnoty potvrdila nebo vyvrátila.
Pokud se Banikova hypotéza potvrdí, mohlo by to mít významné důsledky pro naše chápání vesmíru a jeho vývoje. Mohla by si vyžádat revizi současných kosmologických modelů a nabídnout nové poznatky o tom, jak je hmota ve vesmíru rozložena.
Myšlenka, že by se Země mohla nacházet ve středu vesmírné prázdnoty, je zajímavá a náročná. Ačkoli je tato teorie stále v počátečním stádiu, mohla by otevřít nové cesty výzkumu v kosmologii a změnit naše vnímání vesmíru.