אנו אולי חיים בבועה.
זו המסקנה של מאמר חדש שפורסם בכתב העת Physics Letters B, שצפוי להתפרסם בעיתון ה -10 באפריל. העיתון הוא ניסיון לפתור את אחת התעלומות העמוקות ביותר של הפיזיקה המודרנית: מדוע אין המדידות שלנו למהירות היקום התרחבות הגיונית? כפי שדיווחה בעבר Live Science, יש לנו מספר דרכים למדידת קבוע האבל, או H0, מספר השולט בכמה מהר היקום מתרחב. בשנים האחרונות, ככל שהשיטות הללו התבררו מדויקות יותר, הם החלו לייצר מחממים המקובלים זה בזה באופן דרמטי. לוקאס לומבריזר, פיזיקאי מאוניברסיטת ז'נבה בשוויץ ומחבר העיתון החדש, חושב שההסבר הפשוט ביותר הוא שהגלקסיה שלנו יושבת באזור בצפיפות נמוכה ביקום - שרוב המרחב אנו רואים בבירור דרך שלנו הטלסקופים הם חלק מבועה ענקית. והאנומליה הזו, כתב, ככל הנראה מתעסקת במדידות שלנו לגבי ה- H0.
קשה לדמיין איך נראית בועה שנמצאת בקנה מידה של היקום. מרבית המרחב הוא בדיוק זה בכל מקרה: חלל, עם קומץ גלקסיות וכוכביהם מפוזרים דרך האין. אך ממש כמו שביקום המקומי שלנו יש אזורים שבהם החומר מתארך מקרוב זה לזה או מתפשט רחוק זה מזה, כוכבים וגלקסיות מתקבצים יחד בצפיפות שונה באזורים שונים בקוסמוס.
"כשאנחנו מסתכלים על רקע המיקרוגל הקוסמי, אנו רואים טמפרטורה הומוגנית כמעט לחלוטין של 2.7 ק"ג מהיקום סביבנו. במבט מקרוב, עם זאת, יש תנודות זעירות בטמפרטורה זו," אמר לומבריזר ל- Live Science.
מודלים של התפתחות היקום לאורך זמן מצביעים על כך שאותם חוסר עקביות זעיר היו מניבים בסופו של דבר אזורים של חלל צפופים יותר ופחות, אמר. וסוג האזורים בצפיפות נמוכה אותם הדגמים צופים יספיק יותר מדי כדי לעוות את מדידות ה- H0 שלנו באופן שקורה ברגע זה.
הנה הבעיה: יש לנו שתי דרכים עיקריות למדידת H0. האחת מבוססת על מדידות מדויקות במיוחד של רקע המיקרוגל הקוסמי (CMB), שנראה ברובו אחיד ברחבי היקום שלנו מאז שנוצר במהלך אירוע שפרש על היקום כולו. האחרת מבוססת על סופרנובות וכוכבים מהבהבים בגלקסיות סמוכות, המכונות קפידים.
לספידים וסופרנובות יש תכונות שמקלות לקבוע במדויק כמה הם רחוקים מכדור הארץ וכמה מהר הם מתרחקים מאיתנו. אסטרונומים השתמשו בהם כדי ליצור "סולם מרחק" לציוני דרך שונים ביקום הנצפה שלנו, והם השתמשו בסולם זה כדי להפיק את H0.
אולם ככל שמדידות הצפיד וגם CMB התבררו במדויק בעשור האחרון, התברר כי הם אינם מסכימים.
קייטי מאק, אסטרופיסיקאי מאוניברסיטת צפון קרוליינה, אמרה בעבר ל- Live Science. "אם נקבל תשובות שונות זה אומר שיש משהו שאנחנו לא יודעים." "אז זה באמת לא רק להבין את קצב ההתפשטות הנוכחי של היקום - וזה משהו שאנחנו מעוניינים בו - אלא להבין איך היקום התפתח, איך ההתפשטות התפתחה ואיזה זמן מרחב עושה את כל זה זמן. "
יש פיסיקאים שמאמינים שחייבים להתקיים כמה "פיסיקה חדשה" המניעה את הפער - דבר שאנחנו לא מבינים ביקום שגורם להתנהגויות בלתי צפויות.
"פיזיקה חדשה תהיה כמובן פיתרון מרגש מאוד למתח האבל. אך בפיזיקה החדשה בדרך כלל מרמז על מודל מורכב יותר הדורש ראיות ברורות וצריך לגבות אותם על ידי מדידות עצמאיות", אמר לומבריזר.
אחרים חושבים שיש בעיה בחישובים שלנו על סולם הצפייד או בתצפיות שלנו על ה- CMB. לומבריזר אמר כי ההסבר שלו, שאחרים הציעו לפני כן, אך העיתון שלו פורש בפירוט, נופל יותר בקטגוריה זו.
"אם הפיזיקה הסטנדרטית הפחות מורכבת יכולה להסביר את המתח, זה מספק גם הסבר פשוט יותר וזה מהווה הצלחה לפיזיקה הידועה, אך לרוע המזל הוא גם משעמם יותר", הוסיף.
