我們現在有更多的證據表明我們的星系位於一個巨大的空洞內,這可能有助於解決關於宇宙膨脹速度的分歧。
這項新研究與我們在宇宙中的地位有多特殊的基本假設相矛盾,並表明我們正處於宇宙中已知最大的空洞中。
並不是說科學的目的是要引起轟動,而是研究人員傾向於按照這樣的基本觀點行事:我們所處的時間和地點在自然界中沒有什麼特別之處,直到我們有理由不這麼認為。
這一假設,基於宇宙學原理- 當從足夠遠的距離觀察時,物質在空間中的分佈相對均勻 - 意味著當我們向上看時,我們對宇宙的看法不應該被認為是特別獨特的。
在秤上大於約2.5億光年,這通常是正確的,但在某些時候,宇宙開始看起來有點像瑞士起司。
物質分佈中的孔(或空隙)可以以不同的尺度存在,從從銀河系的中間到整個空隙的集合,這些空隙看起來就像一個18億光年寬的“冷斑”在宇宙的背景輻射中。
帶著這樣的理念,宇宙的圖片現在是星團之一,氣泡之間含有較少的物質。
天文學家在 2012 年提出了銀河系位於死水而不是宇宙城市中心的想法瑞恩·基南、艾米·巴格和倫諾克斯·考伊,誰發表了他們關於現在被稱為 KBC 空洞的研究。
他們的計算估計,這個虛空也可能是相當大的虛空。它的直徑約 10 億光年,比普通黑洞大七倍,有望成為宇宙中已知最大的空洞。
巴格的一名學生、威斯康辛大學麥迪遜分校的 Ben Hoscheit 現在對她之前的工作進行了權衡,表明早期宇宙結構的變化仍然與他們的觀察相符。
“本表明基南測量的密度分佈與宇宙學可觀測結果一致,”艾米·巴格說來自夏威夷大學物理與天文學系。
這種一致性很重要——我們可能坐在虛空中這一事實不僅僅是一件有趣的瑣事,它還影響我們如何確定一個重要的宇宙學因素。
哈伯常數是一個描述宇宙如何膨脹的數字,透過測量遠處物體移動時發出的光的延伸方式來估計,然後計算它們的距離有多遠。
雖然我們近一個世紀以來就知道宇宙正在膨脹但近幾十年來,對該常數的不同計算表明,早期宇宙的膨脹速度較慢。
“無論你使用什麼技術,你都應該得到今天宇宙膨脹率的相同值,”殿下說。
這些數字是基於宇宙學原理,因此如果我們在宇宙中的位置有些不同,我們可能需要考慮到這種差異。
例如,哈伯太空望遠鏡測量的一個常數依賴超新星,超新星在附近(因此時間上也很近)的星系中爆炸,具有可預測的能量。
使用普朗克天文台所獲得的數據進行的測量改為使用(中巴)。
對這種差異的一種解釋是,當宇宙年輕時來自宇宙微波背景的輻射被發射回來時,宇宙膨脹得更慢,而現在膨脹得更快。
另一個是局部常數與遠處常數不同。
據信,宇宙微波背景中的微小差異最終會形成宇宙中的大規模結構,包括圍繞相對空洞的星系團。霍斯謝特觀察的正是那些微小的嬰兒氣泡。
“來自宇宙微波背景的光子編碼了一幅早期宇宙的嬰兒照片,”殿下說。
「但是,事實上,正是這些微小的溫差讓我們能夠推斷出透過這種宇宙技術,”霍斯謝特說。
霍斯謝特在美國天文學會最近的一次會議上展示了他的發現,因此它們尚未經過同行評審過程。考慮到所有這些,KBC 空洞及其在哈伯常數中的作用還遠未確定。
它也不排除宇宙加速的可能性,即使它確實引入了我們應該如何計算它的問題。
無論如何,霍斯謝特的工作表明,我們目前無法進行任何觀察來證明無效假設是空的。
“人們總是希望找到一致性,否則某個地方就會出現問題需要解決,”巴傑說。
該研究已在2017年美國天文學會會議。