我们现在有更多的证据表明我们的星系位于一个巨大的空洞内,这可能有助于解决关于宇宙膨胀速度的分歧。
这项新研究与我们在宇宙中的地位有多特殊的基本假设相矛盾,并表明我们正处于宇宙中已知最大的空洞中。
并不是说科学的目的是要引起轰动,而是研究人员倾向于按照这样的基本理念行事:我们所处的时间和地点在自然界中没有什么特别之处,直到我们有理由不这么认为。
这一假设,基于宇宙学原理- 当从足够远的距离观察时,物质在空间中的分布相对均匀 - 意味着当我们向上看时,我们对宇宙的看法不应该被认为是特别独特的。
在秤上大于约2.5亿光年,这通常是正确的,但在某些时候,宇宙开始看起来有点像瑞士奶酪。
物质分布中的孔(或空隙)可以以不同的尺度存在,从从银河系的中间到整个空隙的集合,这些空隙看起来就像一个18亿光年宽的“冷斑”在宇宙的背景辐射中。
带着这样的理念,宇宙的图片现在是星团之一,气泡之间含有较少的物质。
天文学家于 2012 年提出了银河系位于死水而不是宇宙城市中心的想法瑞恩·基南、艾米·巴格和伦诺克斯·考伊,谁发表了他们关于现在被称为 KBC 空洞的研究。
他们的计算估计,这个虚空也可能是一个相当大的虚空。 它的直径约为 10 亿光年,比普通黑洞大七倍,有望成为宇宙中已知最大的空洞。
巴格的一名学生、威斯康星大学麦迪逊分校的本·霍斯谢特 (Ben Hoscheit) 现在对她之前的工作进行了权衡,表明早期宇宙结构的变化仍然与他们的观察相符。
“本表明基南测量的密度分布与宇宙学可观测结果一致,”艾米·巴格说来自夏威夷大学物理与天文学系。
这种一致性很重要——我们可能坐在虚空中这一事实不仅仅是一件有趣的琐事,它还影响我们如何确定一个重要的宇宙学因素。
哈勃常数是一个描述宇宙如何膨胀的数字,通过测量远处物体移动时发出的光的延伸方式来估计,然后计算出它们的距离有多远。
虽然我们近一个世纪以来就知道宇宙正在膨胀但近几十年来,对该常数的不同计算表明,早期宇宙的膨胀速度较慢。
“无论你使用什么技术,你都应该得到今天宇宙膨胀率的相同值,”霍斯谢特说。
这些数字基于宇宙学原理,因此如果我们在宇宙中的位置有些不同,我们可能需要考虑到这种差异。
例如,哈勃太空望远镜测量的一个常数依赖于超新星,这些超新星在附近(因此时间上也很近)的星系中爆炸,具有可预测的能量。
使用普朗克天文台获取的数据进行的测量改为使用(中巴)。
对这种差异的一种解释是,当宇宙年轻时宇宙微波背景辐射被发射回来时,宇宙膨胀得更慢,而现在膨胀得更快。
另一个是局部常数与远处常数不同。
据信,宇宙微波背景中的微小差异最终会形成宇宙中的大规模结构,包括围绕相对空洞的星系团。 霍斯谢特观察的正是那些微小的婴儿气泡。
“来自宇宙微波背景的光子编码了一幅早期宇宙的婴儿照片,”霍斯谢特说。
“但是,事实上,正是这些微小的温差让我们能够推断出通过这种宇宙技术,”霍斯谢特说。
霍斯谢特在美国天文学会最近的一次会议上展示了他的发现,因此它们尚未经过同行评审过程。 考虑到所有这些,KBC 空洞及其在哈勃常数中的作用还远未确定。
它也不排除宇宙加速的可能性,即使它确实引入了我们应该如何计算它的问题。
无论如何,霍斯谢特的工作表明,我们目前无法进行任何观察来证明无效假设是空的。
“人们总是希望找到一致性,否则某个地方就会出现问题需要解决,”巴杰说。
该研究已在2017年美国天文学会会议。