Qalaktikamız kiçik bir maddənin olduğu böyük bir qabarcığın içərisindədir

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Biz bir baloncuk içində yaşayırıq. Ancaq bu, kainatımız haqqında eşitdiyiniz ən qəribə şey deyil. İndi saysız-hesabsız nəzəriyyə və fərziyyələr arasında başqa bir nəzəriyyə ortaya çıxdı. Yeni tədqiqat müasir fizikanın ən çətin sirlərindən birini həll etmək cəhdidir: kainatın genişlənmə sürəti ilə bağlı ölçmələrimiz niyə məntiqli deyil?

Məqalə müəlliflərinin fikrincə, ən sadə izahat bizim qalaktikamızın Kainatın aşağı sıxlıqlı bölgəsində olmasıdır - bu o deməkdir ki, teleskoplar vasitəsilə aydın şəkildə görə bildiyimiz məkanın böyük hissəsi nəhəng qabarcığın bir hissəsidir. Və bu anomaliya, tədqiqatçılar yazırlar, çox güman ki, Hubble sabitinin ölçülməsinə mane olacaq - kainatın genişlənməsini təsvir etmək üçün istifadə olunan sabit.

Kainat necə inkişaf etdi?

Baloncuğun kainatın miqyasında necə görünəcəyini təsəvvür etməyə çalışın. Bu olduqca çətindir, çünki kosmosun çox hissəsi boşluqda səpələnmiş bir ovuc qalaktika və ulduzla kosmosdur. Amma müşahidə edilə bilən Kainatda maddənin sıx toplandığı və ya əksinə, bir-birindən uzaqda yerləşdiyi bölgələr kimi, ulduzlar və qalaktikalar da kosmosun müxtəlif yerlərində müxtəlif sıxlıqlarla bir araya toplaşırlar.

Fon radiasiyası (və ya kosmik mikrodalğalı fon radiasiyası) - ilkin Kainatda əmələ gələn və onu bərabər şəkildə dolduran bu termal şüalanma elm adamlarına ətrafımızdakı Kainatın vahid temperaturunu demək olar ki, mükəmməl dəqiqliklə müəyyən etməyə imkan verir. Bu gün biz bu temperaturun 2,7K olduğunu bilirik (Kelvin temperatur şkalasıdır, burada 0 dərəcə mütləq sıfırdır). Bununla belə, Space.com-un məlumatına görə, yaxından araşdırdıqda bu temperaturda kiçik dalğalanmaları görə bilərsiniz. Kainatın zamanla necə təkamül etdiyinə dair modellər bu kiçik uyğunsuzluqların nəticədə kosmosun daha çox və ya daha az sıx bölgələrini meydana gətirəcəyini göstərir. Və bu cür aşağı sıxlıqlı bölgələr Hubble sabitinin ölçülərini hazırda baş verən şəkildə təhrif etmək üçün kifayət qədər çox olardı.

Mütləq sıfır molekulların hərəkətinin tam dayanması mənasını verən termindir. Mütləq sıfır temperatura çatmaq mümkün deyil. 1995-ci ildə Eric Cornell və Carl Wiemann bunu etməyə çalışdılar, lakin rubidium atomları soyuduqda, buna nail ola bilmədilər. Buna görə Kelvində temperaturun dəyişməsi vahidinin mənfi dəyərləri yoxdur.

Hubble sabiti necə ölçülür?

Bu gün Hubble sabitini ölçməyin iki əsas yolu var. Bunlardan biri Böyük Partlayışdan qısa müddət sonra yarandığı üçün kainatımızın hər yerində vahid görünən QMİ-nin son dərəcə dəqiq ölçmələrinə əsaslanır. Başqa bir yol, Sefeidlər kimi tanınan yaxın qalaktikalardakı fövqəlnovalara və pulsasiya edən dəyişən ulduzlara əsaslanır. Xatırladaq ki, sefeidlər və fövqəlnovalar Yerdən nə qədər uzaqda olduqlarını və bizdən hansı sürətlə uzaqlaşdıqlarını dəqiq müəyyən etməyə imkan verən xüsusiyyətlərə malikdirlər. Astronomlar onlardan müşahidə edilə bilən kainatdakı müxtəlif yerlərə “məsafə nərdivanı” qurmaq üçün istifadə ediblər. Eyni "nərdivan" alimlər tərəfindən Hubble sabitini əldə etmək üçün istifadə edilmişdir. Lakin son onillikdə Cepheids və CMB-nin ölçülməsi daha dəqiqləşdikcə, məlumatların bir-birinə yaxınlaşmadığı aydın oldu. Fərqli cavabların olması isə adətən bilmədiyimiz bir şeyin olması deməkdir.

Beləliklə, əslində bu, təkcə Kainatın mövcud genişlənmə sürətini anlamaqdan deyil, həm də Kainatın necə inkişaf etdiyini və genişləndiyini və bütün bu müddət ərzində məkan-zamanla nə baş verdiyini anlamaqdan ibarətdir.

Qalaktikalar qabarcıqda

Bəzi fiziklər hesab edirlər ki, balanssızlığı müəyyən edən bir növ "yeni fizika" var - kainatda bizim başa düşmədiyimiz və kosmik cisimlərin gözlənilməz davranışının səbəbi budur. Tədqiqat müəllifi Lukas Lombrizerin fikrincə, yeni fizika Hubble sabiti üçün çox maraqlı bir həll olardı, lakin o, adətən aydın sübut tələb edən və müstəqil ölçmələrlə dəstəklənməli olan daha mürəkkəb modeli nəzərdə tutur. Digər elm adamları problemin bizim hesablamalarımızda olduğuna inanırlar.

2020-ci ilin aprel ayında Physics Letters B-də dərc olunacaq yeni məqalədə təklif edilən həll yolu, bütün qalaktikamızın, eləcə də bir neçə min yaxın qalaktikanın kiçik maddənin - ulduzların, qaz və tozun olduğu bir qabarcıqda olduğunu fərz etməkdir. buludlar. Tədqiqat müəllifinin fikrincə, diametri 250 milyon işıq ili olan və kainatın qalan hissəsinin təxminən yarısının sıxlığını ehtiva edən qabarcıq kainatın genişlənmə sürəti ilə bağlı müxtəlif rəqəmləri uzlaşdıra bilər.