Η Γη μπορεί να βρίσκεται σε ένα τεράστιο κοσμικό κενό

Οι γαλαξίες δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένοι και τείνουν να συγκεντρώνονται σε μεγάλες συστάδες πάνω στον κοσμικό ιστό. Το αντίθετο αυτού είναι τα κοσμικά κενά, περιοχές του διαστήματος με σημαντικά χαμηλότερη πυκνότητα και σημαντικά λιγότερους γαλαξίες. Τα έως τώρα δεδομένα δείχνουν πως ο δικός μας γαλαξίας, ο Milky Way, βρίσκεται στο άκρο ενός τέτοιου κενού, σε μία περιοχή του διαστήματος που είναι γνωστή ως Local Void.

Προηγούμενες μετρήσεις υπολόγισαν το μέγεθος αυτού του κενού στα 60 megaparsecs ή περίπου 200 εκατομμύρια έτη φωτός. Μάλιστα το Local Void μπορεί να βρίσκεται εντός ενός μεγαλύτερου κενού με μέγεθος 600 megaparsecs, γνωστό ως Local Hole.

Ένα κενό τέτοιου μεγέθους αποτελεί πρόβλημα στην κοσμολογία, επειδή σύμφωνα με το στάνταρ μοντέλο, η ύλη διανέμεται ομοιόμορφα στο σύμπαν και το μοντέλο δεν μπορεί να υποστηρίξει ένα κενό τέτοιου μεγέθους.

Μία νέα μελέτη από τον αστροφυσικό Sergij Mazurenko του Πανεπιστημίου της Βόννης, υποστηρίζει πως η Local Hole θα μπορούσε να εξηγήσει το μυστήριο της Τάσης του Hubble, της ανικανότητάς μας να συνδέσουμε διαφορετικές μετρήσεις της ταχύτητας με την οποία επεκτείνεται το σύμπαν.

Ο ρυθμός επέκτασης ορίζεται από τη Σταθερά του Hubble, αλλά δε γνωρίζουμε ακριβώς ποιος είναι αυτός ο ρυθμός. επειδή διαφορετικοί τρόποι μέτρησης παράγουν διαφορετικά αποτελέσματα. Μετρώντας την κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου, ο ρυθμός ισούται με 67 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ανά megaparsec. Αν μετρήσουμε όμως πιο κοντινά αντικείμενα με γνωστή φωτεινότητα, όπως τις σουπερνόβα, ο ρυθμός ισούται με 73 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο ανά megaparsec.

Έτσι, το σύμπαν φαίνεται να διαστέλλεται ταχύτερα πιο κοντά σε εμάς, σε μία απόσταση τριών δισεκατομμυρίων ετών φωτός, σε αντίθεση με το σύνολό του. Αυτό δεν μπορεί να συμβαίνει.

Αν όμως λάβουμε υπόψη τη Local Hole, μπορεί να εξηγηθεί. Η ύλη ελκύει την ύλη βαρυτικά. Οι γαλαξίες που απομακρύνονται από εμάς στο τοπικό διάστημα, μπορεί να επιταχύνονται τοπικά από τη συγκέντρωση της ύλης στα άκρα αυτού του τεράστιου κενού. Χρησιμοποιώντας ένα διαφορετικό μοντέλο για το πώς λειτουργεί η βαρύτητα με το Modified Newtonian Dynamics (MOND), έχουμε μία εναλλακτική εξήγηση για τη θεωρία της σκοτεινής ύλης η οποία λύνει τις διαφορές στις μετρήσεις μας για τη βαρύτητα στο σύμπαν.

Το στάνταρ μοντέλο βασίζεται στη θεωρία της φύσης της βαρύτητας που πρότεινε ο Αϊνστάιν. Ωστόσο, οι βαρυτικές δυνάμεις μπορεί να συμπεριφέρονται διαφορετικά από αυτό που περίμενε ο Αϊνστάιν.

Χρησιμοποιώντας το MOND, η Local Hole είναι πιο εύκολο να εξηγηθεί. Μπορεί η απάντηση να κρύβεται κάπου ανάμεσα στις δύο θεωρίες, χωρίς να χρειάζεται να απορρίψουμε τον Αϊνστάιν, απλά να επεκτείνουμε τη θεωρία του.

Ο Αϊνστάιν πίστευε πως δεν μπορούμε να λύσουμε προβλήματα με το ίδιο σκεπτικό που μας οδήγησε σε αυτά τα προβλήματα. Ακόμα κι αν οι απαιτούμενες αλλαγές δεν είναι δραστικές, μπορεί να γινόμαστε μάρτυρες των πρώτων αξιόπιστων στοιχείων εδώ και έναν αιώνα, πως πρέπει να αλλάξουμε τη θεωρία της βαρύτητας.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.