Земля, Солнечная система, весь Млечный Путь и несколько тысяч ближайших к нам галактик движутся в огромном «пузыре» диаметром 250 миллионов световых лет, где средняя плотность вещества в два раза меньше, чем для остальных вселенных. Это гипотеза, выдвинутая физиком-теоретиком из Женевского университета (UNIGE) для решения загадки, которая раскалывала научное сообщество на протяжении десятилетий: с какой скоростью расширяется Вселенная? До сих пор, по крайней мере два независимых метода расчета достигли двух значений, которые различаются примерно на 10% с отклонением, которое является статистически несовместимым. Этот новый подход, изложенный в журнале Physics Letters B, стирает эту дивергенцию без использования какой-либо «новой физики».

Вселенная расширяется с тех пор, как 13,8 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв — это предложение впервые было сделано бельгийским физиком Жоржем Леметром (1894-1966) и впервые продемонстрировано Эдвином Хабблом (1889-1953). Американский астроном открыл в 1929 году, что каждая галактика отдаляется от нас, и что самые отдаленные галактики движутся быстрее всего. Это говорит о том, что в прошлом было время, когда все галактики находились в одном месте, время, которое может соответствовать только Большому взрыву. Это исследование дало начало закону Хаббла-Лемэтра, включая постоянную Хаббла (H0), которая обозначает скорость расширения вселенной. Наилучшие оценки H0 в настоящее время составляют около 70 (км/с) / Мпк (это означает, что Вселенная расширяется на 70 километров в секунду быстрее каждые 3,26 миллиона световых лет).

Спорадические сверхновые

Первый основан на космическом микроволновом фоне: это микроволновое излучение, которое исходит от нас отовсюду, излучаемое с того времени, как вселенная стала достаточно холодной, чтобы свет мог свободно циркулировать (примерно через 370000 лет после Большого взрыва). Используя точные данные, предоставленные космической миссией Планка, и учитывая тот факт, что вселенная является однородной и изотропной, для H0 получается значение 67,4 с использованием общей теории относительности Эйнштейна для прохождения сценария. Второй метод расчета основан на сверхновых, которые появляются спорадически в далеких галактиках. Эти очень яркие события предоставляют наблюдателю очень точные расстояния, подход, который позволил определить значение для H0, равное 74.

Лукас Ломбрайзер, профессор кафедры теоретической физики, объясняет: «Эти два значения продолжали оставаться точными в течение многих лет, оставаясь отличными друг от друга. Чтобы разжечь научную полемику не потребовалось много времени и даже чтобы вызвать волнующую надежду на то, что мы, возможно, имеем дело с «новой физикой». «Чтобы сократить разрыв, профессор Ломбрайзер поддержал идею о том, что вселенная не так однородна, как утверждается, гипотеза, которая может показаться очевидной в относительно скромных масштабах. Нет сомнений, что материя распределена по-разному внутри галактики, чем снаружи. Однако сложнее представить колебания средней плотности вещества, рассчитанные в объемах, в тысячи раз превышающих галактику.

«Пузырь Хаббла»

«Если бы мы оказались в некоем гигантском «пузыре», — продолжает профессор Ломбрайзер, — где плотность вещества была значительно ниже, чем известная плотность для всей вселенной, это имело бы последствия для расстояний до сверхновых и, в конечном счете, для определяя H0».

Все, что было бы необходимо, — это чтобы этот «пузырь Хаббла» был достаточно большим, чтобы включать галактику, которая служит эталоном для измерения расстояний. Установив диаметр 250 миллионов световых лет для этого пузыря, физик подсчитал, что если бы плотность вещества внутри была на 50% ниже, чем для остальной части Вселенной, было бы получено новое значение для постоянной Хаббла — которое согласуется с полученным с использованием космического микроволнового фона.