صور الكون ، مثل لقطة جيمس ويب للفضاء الفضائية، اجعل مساحة تبدو ممتلئة بالأشياء. في المخطط الكبير للأشياء ، هو كذلك ، ولكن قد لا تكون كل تلك النجوم والمجرات والكواكب والأشياء السماوية الأخرى موزعة بشكل موحد مثل الصور التي تجعلها تبدو.

والحقيقة هي أن الفضاء من المحتمل أن يتلألأ بفقاعات الفراغ النسبي ، ويعتقد بعض علماء الفلك أننا جالس داخل واحد. تشير مجموعة متزايدة من الأدلة إلى أن مجرات درب التبانة بأكملها تقع داخل فراغ كوني هائل. في الآونة الأخيرة ، وجد الباحثون أن الأمواج الصوتية من الكون المبكر – أمرًا ضروريًا للانفجار الكبير – يدعم هذه الفكرة. يقترح هذا العمل ، بقيادة Indranil Banik ، عالم الكونيات في جامعة بورتسموث ، حلاً لتوتر هابل: أحد أكبر الألغاز في الكون.

نشر بانيك وزملاؤه النتائج التي توصلوا إليها في المجلة إشعارات شهرية للجمعية الفلكية الملكية بشهر مايو. لقد كان يعمل على التوتر الهابل على مدار السنوات الخمس الماضية. تنبع هذه المشكلة الكونية المحيرة من قيمتين مختلفتين محسوبتين لثابت هابل ، والذي يمثل معدل توسيع عالم اليوم.

وقال بانيك لـ Gizmodo: “إن توتر هابل هو عدم تطابق بين المعدل الذي نتوقع أن يتوسع فيه الكون – مستندًا إلى الملاحظات الاستقراء لكون الرضع إلى الأمام اليوم ، وذلك باستخدام النموذج الكوني القياسي – والمعدل الذي نلاحظ به بالفعل أن يتوسع عندما ننظر إلى الكون القريب”. إنه حقًا عدم تطابق بين النظرية والملاحظات. “

في الأساس ، يبدو أن المجرات والنجوم في الكون المحلي الأكثر حداثة تتحرك بشكل أسرع مما يتنبأ به Hubble الثابت. هذا يتحدى النموذج الكوني القياسي ، الذي يصف كيف ينمو الكون ويتطور. كما أنه يلقي عصر الكون موضع تساؤل ، حيث يحتاج علماء الفلك إلى ثابت هابل لاستقراء مقدار الوقت الذي مرت فيه منذ الانفجار الكبير.

يعتقد بانيك أن نظرية الفراغ المحلية يمكن أن تقدم حلًا. وأوضح في أ الجمعية الفلكية الملكية إفادة. وقال بانك إن سرعة الفراغ تفرغ ، فإن سرعة الأشياء التي تبتعد عنا ستكون أكبر مما لو لم يكن الفراغ موجودًا ، مما يعطي ظهور معدل توسع محلي أسرع.

لكي يكون هذا منطقيًا ، يجب أن يكون نظامنا الشمسي بالقرب من مركز الفراغ حوالي ملياري سنة ضوئية مع كثافة أقل بنسبة 20 ٪ من متوسط ​​كثافة الكون (إلى أن تكون واضحة ، فراغي ليست مجرد مساحة فارغة-إنها منطقة للكون مع مجرات أقل وأقل من المتوسط). أصبحت هذه المنطقة النظرية منخفضة الكثافة معروفة باسم KBC Void.

دراسات متعددة لها مدعوم إنه وجود، بما في ذلك العديد من تأليف بانيك. ومع ذلك ، لا تزال نظرية الفراغ المحلية مثيرة للجدل لأن الفراغ لا يتناسب مع النموذج القياسي لعلم الكونيات ، والذي ينص على أن الأمر الذي يشكل عالم اليوم يجب أن ينتشر بشكل أكثر موحدة على مثل هذه المقاييس الكبيرة. وقال بانك لـ Gizmodo: “إن الفراغ KBC” كبير جدًا وعميق جدًا بالنسبة للنموذج القياسي لعلم الكونيات ، حيث تجد أنفسنا بشكل عشوائي في مثل هذا الفراغ حوالي واحد في مليار “. “لذلك نحتاج إلى ضبط النموذج مثل هذا الهيكل على المقاييس التي تتجاوز حوالي مائة مليون سنة ضوئية ينمو بشكل أسرع مما يتوقعه النموذج.”

نظرت أحدث دراسة له في التذبذبات الصوتية الباريون (BAOS). هذه هي نمط من التجاعيد في توزيع الكثافة لمجموعات المجرة المنتشرة عبر الكون. شبههم بانيك بأمواج سليمة من الانفجار الكبير. باوس يمد طريقة مستقلة لقياس معدل توسيع الكون ومدى سرعة تغير هذا المعدل عبر التاريخ الكوني. هذه “الموجات الصوتية” تعمل كنوع من الحاكم القياسي ، ويمكن لعلماء الفلك استخدام الحجم الزاوي للحاكم لتخطيط تاريخ التوسع الكوني ، وفقًا لبارايك.

اعتبر هو وزملاؤه جميع قياسات BAO المتاحة على مدار العشرين عامًا الماضية. أظهر عملهم أن نموذج الفراغ المحلي هو حوالي مائة مليون مرة أكثر من نموذج كوني قياسي دون وجود فراغ محلي.

هذا دليل قوي يشير إلى أننا ، في الواقع ، نعيش داخل فراغ كوني ، لكنه ليس دليلًا نهائيًا. يعمل Banik أيضًا مع بيانات SuperNovae للتحقيق في أحد المزالق الرئيسية لنظرية الفراغ المحلية. “أي نوع من الحل المحلي أو المتأخر لتوتر هابل يعني أنه في الكون الأكثر بعيدة ، لم يكن هناك توتر هابل” ، أوضح. “يبدو أن بيانات الطبقات الفائقة تشير إلى أن توتر هابل في الواقع يستمر في الانزياح الأحمر العالي.”

إذا تمكن من العثور على أدلة لإظهار أن توتر هابل يختفي خارج الكون المحلي ، فسيكون ذلك بمثابة اختراق لنظرية الفراغ المحلية. في الوقت الحالي ، على الرغم من ذلك ، سيبقى هذا اللغز الكوني دون حل.