מחקר חדש מציע שאנו עשויים לשכון בתוך ריק קוסמי מקומי – אזור דל גלקסיות וחומר – מה שעשוי להסביר את ההתרחבות המהירה של היקום ביחס לתחזיות המודל הסטנדרטי ולספק פתרון אפשרי ל"תעלומת מתח האבל".
מחקר חדש מציע שאולי אנו שוכנים בתוך חלל קוסמי עצום – אזור שבו יש הרבה פחות גלקסיות וחומר ממה שמצופה. ממצא זה עשוי להסביר מדוע היקום סביבנו נראה כמתפשט מהר יותר מהתחזיות התיאורטיות – תעלומה הידועה כמתח האבל.
נתונים חדשים על תנודות אקוסטיות של באריונים (BAO) מחזקים את האפשרות שאנו נמצאים בחלל קוסמי מקומי. ממצא זה מציע פתרון אפשרי לבעיית מתח האבל.
בעיית מתח האבל
הקוסמולוגיה מצויה כיום במשבר: היקום המקומי מתפשט בקצב מהיר בכ־10% מהקצב הצפוי. הקצב הצפוי מחושב מהתצפיות המדויקות של היקום בראשיתו והשלכתן קדימה באמצעות המודל הסטנדרטי של הקוסמולוגיה, הקרוי ΛCDM (למדא-חומר אפל קר).
תנודות אקוסטיות של באריונים מייצגות למעשה את "הקול של המפץ הגדול". ניתן לבחון את היקום הקדום בפרטי פרטים דרך קרינת הרקע הקוסמית (CMB) , קרינה שרידית שמקורה כאשר היקום היה קטן פי 1,100 מגודלו כיום. גלי קול שנעו דרך הפלזמה החמה בראשית היקום הותירו אזורים צפופים יותר ופחות – כלומר תנודות בטמפרטורה.
התנודות האקוסטיות כ"סמן סטנדרטי"
התבניות הללו, שנקראות תנודות אקוסטיות של באריונים(BAO) , השתמרו גם בחלוקת הגלקסיות הנצפית כיום. לכן ניתן להשתמש בהן כ"סרגל סטנדרטי" למדידת מרחקים ביקום.
כאשר דפוס ה־BAO נראה גדול יותר בשמים בהסחה לאדום נתונה, הדבר מעיד על התפשטות מהירה יותר של היקום המקומי.
בדיקת ההשערה על חלל קוסמי
החוקרים אינדרניל בניק ווסילאוס קלייצידיס, בחנו מדידות BAO שנאספו ב־20 השנים האחרונות. הם השוו את התוצאות למודלים עם חלל קוסמי ובלעדיו.
במודל הכולל חלל, ה"סרגל" של BAO אמור להיראות גדול יותר, ובמיוחד בהסחה נמוכה לאדום (כלומר ביקום המקומי) – בהתאם לתופעת מתח האבל.התצפיות אישרו תחזית זו: התוצאות מצביעות על כך שיקום עם חלל מקומי סביר פי מאה מיליון יותר מאשר יקום ללא חלל, בהנחה שהיקום אכן התפשט לפי מודל ΛCDM כפי שנגזר מה־CMB.
משמעות הממצאים
החוקרים מראים שמודל ΛCDM ללא חלל מקומי מצוי במתח סטטיסטי של 3.8 סיגמא עם נתוני ה־BAO – הסתברות נמוכה מאוד. לעומת זאת, מודלים הכוללים חלל מתאימים לנתונים הרבה יותר טוב.
בעתיד יהיה חיוני לבצע מדידות מדויקות עוד יותר של BAO בהסחה נמוכה לאדום, שם ההשפעה של חלל מקומי תהיה בולטת במיוחד.
הגיל הממוצע של היקום נותר תואם לגילם של כוכבים עתיקים בשביל החלב, אך הבנת מבנה החלל המקומי תתרום לפתרון המשבר סביב מתח האבל.
המחקר פורסם ב־Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (מאי 2025) תחת הכותרת: Testing the local void hypothesis using baryon acoustic oscillation measurements over the last 20 yr.
DOI: 10.1093/mnras/staf781
עוד בנושא באתר הידען:
תגובה אחת
אז אנחנו נמצאים בשפל של גל קול קוסמי?