У меня для вас есть потрясающее известие. Намедни я выяснил, что оказывается, мы с вами, друзья мои, живём посреди пустоты...
Вокруг нас практически ничего нет. Но не в том смысле, что все эти собачки, котики и даже промышленные здания из красного кирпича не существуют. Я не об этом. Просто если посмотреть на Вселенную в очень большом масштабе, то окажется, что мы живём в дыре. И дело совсем не в том, что так иногда называют провинциальные, но прекрасно-милые города и посёлки нашей Родины или другие удалённые населённые пункты разных стран мира. Речь сегодня пойдёт о необъятном пространстве, размеры которого просто не поддаются воображению.
Все мы часто размышляем на досуге о строении Вселенной, её чудесах и её огромных расстояниях. Но сегодня всё будет ещё больше. Ведь речь пойдёт не о галактиках и даже не о скоплениях галактик. Мы будет оперировать фактами на уровне галактических сверхскоплений, то есть скоплений, состоящих из скоплений галактик, простите за такую словесную конструкцию. Все эти колоссальные образования составляют еще более крупные структуры. И между этими структурами ничего нет.
Представьте на минуту, что зимней ночью, когда за окном завывает вьюга, Вы проснулись попить водички. Наливаете из чайника, и подходите к окну, наступая иногда на полы белой ночной сорочки, поправляя сбившийся набок колпак. Подходите к окну и замираете от удивления – оказывается, что Вы смотрите на нашу Вселенную снаружи! Подозрительно нюхаете стакан и понимаете, что нужно непременно воспользоваться подобным случаем.
Вы выбираете область шириной в несколько миллиардов световых лет, затем на глаз определяете количество материи в этой области, и получите некоторую среднюю плотность. А потом, в качестве контрольного измерения, берёте другую область шириной в несколько миллиардов световых лет. Проводите такие же манипуляции. И получаете почти такие же значения.
Это может означать лишь одно - наша Вселенная в таких масштабах однородна. То есть нет в ней таких областей, где материи девать некуда, и таких, где фактически ничего нет. Но такое положение дел относится только ко всем крупным масштабам. Если брать области пространства, и соответственно, масштаб поменьше, то обнаружится, что есть области, где материи больше, чем в других местах.
Так вот. Совсем недавно учёные установили, что мы живём в такой области Вселенной, где материи на фоне остальных районов практически нет!
Конечно, астрономы и космологи давно знают, что существуют галактические «нити» и колоссальные пустоты, крупнейшие структуры сверхскоплений галактик и гигантские пустые пространства между ними. И если очень точно измерить их распределение, то можно увидеть, что существуют области, в которых количество вещества ниже среднего. И когда Райан Кинан из Тайваньского университета, Эми Баргер и Ленокс Коуи из Гавайского университета провели подобное исследование в 2013 году, они обнаружили, что локальное распределение галактик, в котором мы находимся, является как бы немного «разреженным».
И что мы, по сути, находимся посреди Великой Пустоты.
Да, «пустота» может показаться некоторым преувеличением. В конце концов, Млечный Путь (часть этой «пустоты»), с его сотнями миллиардов звёзд, существует и вполне себе сносно наблюдается. И не только Млечный Путь. В этой «пустоте» находится вся Местная Группа, в которую входят также галактика Андромеды и более 100 других подобных объектов. В этой «пустоте» также находится сверхскопление Ланиакеа, состоящее из не менее 100 000 галактик.
Поэтому нельзя, конечно, сказать, что в этой пустоте ничего нет. Просто если сравнить количество материи в нашем конкретном уголке Вселенной со средней плотностью остальной части космоса, то оказывается, что у нас здесь материи гораздо меньше, чем в среднем. И что Млечный Путь расположен почти в центре «малонаселённого» региона, диаметр которого составляет примерно миллиард световых лет!
Хорошо, допустим (скажет мой любопытный читатель). Ну ладно, есть во Вселенной области с большим количеством материала, и области с меньшим количеством материала. И что? От этого «Пахтакор» никогда больше не станет чемпионом СССР? Просто мы оказались в месте, где материи меньше. Вот и всё. Подумаешь, мы живём в какой-то космической дыре. Да у нас вся страна в ней живёт (шутка). Наоборот, теперь даже не так обидно. Ведь получается, что жители всего мира тоже в ней живут. И что даже Париж – это дыра! Ха-ха-ха.
На самом деле тот факт, что мы живём в локальной космической дыре, имеет значение. Разумеется, это никак не влияет на нашу повседневную жизнь. Но если Ваша повседневная жизнь включает изучение природы Вселенной, то вопрос о локальной дыре действительно важен.
Науке известно, что Вселенная расширяется. И учёные даже вычислили, насколько быстро она это делает. Они установили, что в прошлом она расширялась медленнее, чем сейчас. Эта скорость расширения описывается так называемой «постоянной Хаббла», и может быть измерена разными способами. Можно наблюдать, например, напрямую скорость и расстояние до далёких галактик и использовать эти данные для расчёта скорости расширения. Можно косвенно наблюдать за развитием Вселенной, и по её предыдущему состоянию вычислить, как она должна выглядеть в настоящем.
Первый случай довольно прост. Во втором случае, помимо наблюдательных данных, нужна хорошая теоретическая модель поведения Вселенной. У науки есть что-то подобное, она называется моделью Lambda CDM, широко известной как «Теория Большого Взрыва».
Используя эту теорию, можно взять данные наблюдений ранней Вселенной, например, космического фонового излучения, чтобы рассчитать, насколько быстро Вселенная должна расширяться сегодня. Если наши данные наблюдений и теоретические расчёты совпадут, то это означает, что теория верна. И полученные результаты это подтверждают. Результаты различаются очень незначительно. Однако всё же чуть больше, чем их можно было бы объяснить ошибками наблюдений. При этом разница становится тем больше, чем качественнее данные наблюдений.
Отсюда, конечно, можно сделать вывод: значит, с Теорией Большого Взрыва что-то не так! И это разумно. Однако модель Lambda CDM при этом очень хорошо описывает наблюдения во многих других случаях! Так что же тогда происходит, в конце концов!
Возможно, местная дыра сможет нам помочь избавиться от душевных мук...
Давайте посмотрим на область Вселенной, в которой количество галактик выше среднего. Конечно, все они притягиваются друг к другу, и это притяжение как бы «противостоит» расширению Вселенной. В области с количеством материи выше среднего скорость расширения должна казаться ниже, поскольку она как бы «замедляется» гравитационным притяжением огромного количества галактик.
По крайней мере по сравнению с той скоростью, которая измеряется, когда речь идёт об огромных масштабах пространства. И если наблюдать районы с количеством вещества ниже среднего, то всё будет выглядеть с точностью до наоборот. Если галактик меньше, они не так сильно притягиваются друг к другу, и скорость расширения здесь будет казаться большей, чем в среднем в более крупных масштабах. И именно этот эффект мы и видим.
Наблюдая за галактиками в нашем окружении, мы измеряем скорость расширения в нашем окружении. Если мы используем данные космического фонового излучения, то есть данные ранних дней существования Вселенной, то мы берём данные, которые описывают Вселенную в гораздо большем масштабе. И с этими данными мы получаем меньшее значение скорости расширения, чем с локальными данными. Примерно как-то так.
И такое предположение было подтверждено расчётами. Если учесть, что мы живём в локальной космической дыре, то проблема с моделью Lambda CDM исчезает. Всё может быть очень просто: мы получаем разные значения только потому, что живём в космической яме. И результаты измерений, полученных нами, не являются истиной.
Действительно ли это окончательный ответ, пока неизвестно. Но если это так, то нам больше не следует расстраиваться по поводу жизни в космической дыре.
Всем добра.
Ставьте лайк и подписывайтесь.
___________________________________________
Нажмите👉* (Эксклюзивно для Вас!)
___________________________________________
*Реклама ООО Яндекс ИНН 7736207543
