มีปัญหาเกี่ยวกับอัตราการเร่งการขยายตัวของจักรวาล
โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีปัญหาเกี่ยวกับวิธีที่เราวัดอัตราการเร่งความเร็วของการขยายตัวของจักรวาลที่เรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิล- เรามีสองวิธีที่สำคัญสำหรับการวัดค่าคงที่ฮับเบิลและไม่ว่าเราจะใช้กี่ครั้งก็ตามพวกเขาจะกลับมาผลลัพธ์ที่แตกต่างกันเสมอ
สิ่งนี้ทำให้บางคนแนะนำว่าเราต้องการฟิสิกส์ใหม่เพื่ออธิบายความคลาดเคลื่อน แต่นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Lucas Lombriser แห่งมหาวิทยาลัยเจนีวาในสวิตเซอร์แลนด์ได้คิดวิธีที่แตกต่าง
ตามที่ Lombriser ถ้ากาแลคซีทางช้างเผือกลอยอยู่ในโพรงที่มีความหนาแน่นต่ำจำนวนมหาศาลในอวกาศนั่นสามารถอธิบายได้ว่าทำไมการวัดจึงไม่ตรงกัน โดยการปรับสมการของเราให้เป็นบัญชีสำหรับความแตกต่างของความหนาแน่นนั้นเราสามารถลดช่องว่างการวัดได้อย่างมีนัยสำคัญ
แต่ก่อนที่เราจะเข้าไปในสิ่งนั้นเราจำเป็นต้องอธิบายการวัดค่าคงที่ฮับเบิลทั้งสองสั้น ๆ
ครั้งแรกขึ้นอยู่กับไฟล์พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล(CMB) แสงจาง ๆ ของรังสีพื้นหลังที่ไหลผ่านจักรวาลที่เหลือจากบิ๊กแบง- CMB ได้รับการแมปโดยการสำรวจจำนวนมากดังนั้นเราจึงรู้ว่ามันมีภูมิภาคที่ร้อนและเย็นกว่าซึ่งสอดคล้องกับการขยายและการหดตัวของสสารในจักรวาลยุคแรก
สิ่งเหล่านี้สามารถศึกษาเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์การขยายตัวของจักรวาล จากข้อมูลนี้การคำนวณค่าคงที่ฮับเบิลมักจะส่งคืนผลลัพธ์ที่แขวนอยู่รอบ ๆ บริเวณใกล้เคียงประมาณ 67.4 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อ megaparsec
อีกวิธีหนึ่งในการมาถึงที่ค่าคงที่ฮับเบิลเกี่ยวข้องกับการวัดระยะทางไปยังวัตถุที่มีความสว่างที่รู้จักเช่น Supernovae Ia ที่สว่างมากและดาวแปรปรวน CSPEIDประเภทของดาวที่มีความสัมพันธ์ที่รู้จักกันระหว่างความสว่างและการเต้นเป็นระยะ
การรู้ถึงความสว่างที่แน่นอนของพวกเขาช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถคำนวณระยะทางไปยังวัตถุเหล่านี้ได้เนื่องจากความสว่างจางหายไปในระยะทางในอัตราที่ทราบ ดังนั้นบางครั้งเราก็อ้างถึงวัตถุดังกล่าวเช่นเทียนมาตรฐาน-
วิธีหลังนี้ส่งคืนอัตราการขยายตัวที่แตกต่างจากวิธีที่เราได้รับเมื่อมองไปที่พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล ประเภท ia supernovaeส่งคืนผลลัพธ์เมื่อเร็ว ๆ นี้จาก 72.8 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อ megaparsec ตัวแปร cepheid extragalactic ในกาแลคซีโฮสต์ IA Supernovaให้ผลที่ดีกว่า- 74.03 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อ megaparsec
"ค่าทั้งสองนี้ดำเนินไปอย่างแม่นยำมากขึ้นเป็นเวลาหลายปีในขณะที่ยังคงแตกต่างจากกัน"หญิงม่ายกล่าว-
"มันใช้เวลาไม่มากในการจุดประกายการโต้เถียงทางวิทยาศาสตร์และแม้กระทั่งกระตุ้นความหวังที่น่าตื่นเต้นที่เราอาจจะจัดการกับ 'ฟิสิกส์ใหม่'
แต่โมเดลเทียนมาตรฐานมีจุดอ่อน ที่สมการสำหรับการคำนวณการขยายตัวของพื้นที่ถือว่าเป็นการกระจายมวลที่เป็นเนื้อเดียวกันทั่วทั้งจักรวาล บนเครื่องชั่งขนาดใหญ่นั่นอาจเป็นจริงมากหรือน้อย - แต่ในระดับที่เล็กกว่าอาจไม่เป็นเช่นนั้น
และนั่นอาจส่งผลกระทบต่อพื้นที่ที่อยู่รอบตัวเรา เพราะถ้ากาแลคซีที่บ้านของเราอยู่ในฟองสบู่ความหนาแน่นต่ำแรงโน้มถ่วงแรงดึงจากเปลือกความหนาแน่นสูงกว่านอกฟองจะให้กาแลคซีมันดึงการเร่งความเร็วเล็กน้อย - ทำให้พวกเขาเคลื่อนไหวได้เร็วกว่าการขยายตัวของจักรวาล
"ถ้าเราอยู่ใน 'ฟองสบู่' ขนาดมหึมา"หญิงม่ายกล่าว"ในกรณีที่ความหนาแน่นของสสารต่ำกว่าความหนาแน่นที่รู้จักอย่างมีนัยสำคัญสำหรับทั้งจักรวาลมันจะมีผลที่ตามมาในระยะทางของซูเปอร์โนวาและท้ายที่สุดในการกำหนดค่าคงที่ฮับเบิล"
นี่คือไม่ใช่ครั้งแรกมีการเสนอไดนามิกดังกล่าว แต่สิ่งที่ Lombriser ทำคือการอธิบายทางคณิตศาสตร์พารามิเตอร์ของฟองที่จะส่งผลให้เกิดผลที่สังเกตได้
เขาคำนวณว่าถ้าเราอยู่ในฟองสบู่ของพื้นที่ประมาณ 250 ล้านปีแสงข้ามโดยมีความหนาแน่นของมวลน้อยกว่าครึ่งหนึ่งของพื้นที่รอบ ๆ มันจากนั้นการคำนวณค่าเทียนเทียนมาตรฐานคงที่จะสอดคล้องกับการคำนวณค่าคงที่
และเรารู้ว่าช่องว่างที่มีความหนาแน่นต่ำนั้นมีอยู่เพราะจักรวาลเป็นสถานที่ที่แปลกประหลาด ทางช้างเผือกคืออยู่บนขอบของหนึ่ง- เป็นเวลาอย่างน้อย 150 ล้านปีแสงและอาจใหญ่ถึง 300 ล้านปีแสง
อย่างไรก็ตามก่อนที่เราจะสามารถประกาศความลึกลับได้รับการแก้ไขแล้วเราต้องจำไว้พบงานวิจัยล่าสุดอื่น ๆว่าโครงสร้างท้องถิ่นของจักรวาลไม่มีผลต่อการวัดเทียนมาตรฐานของค่าคงที่ฮับเบิล
นั่นยังไม่ได้หมายความว่าเราต้องการฟิสิกส์ใหม่ ยังมีงานวิจัยเพิ่มเติมที่ชี้ให้เห็นว่าของเราความเข้าใจเกี่ยวกับประเภท ia supernovae นั้นมีข้อบกพร่องและเราอาจคำนวณความสว่างของพวกเขาผิด การศึกษาอื่นชี้ให้เห็นว่าอาจมีอีกประเภทหนึ่งพลังงานมืดที่ให้ไว้การเร่งความเร็วเพิ่มเติมในจักรวาลยุคแรก-
แต่ Lombriser เชื่อว่าทฤษฎีของเขามีขา
"ความน่าจะเป็นที่มีความผันผวนในระดับนี้คือหนึ่งใน 20 ถึงหนึ่งในห้าซึ่งหมายความว่ามันไม่ใช่จินตนาการของนักทฤษฎี"เขากล่าว-
"มีภูมิภาคมากมายเช่นเราในจักรวาลอันกว้างใหญ่"
การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในตัวอักษรฟิสิกส์ b-
