منذ أن وجه غاليليو تلسكوبه نحو المشتري ورأى أقمارًا تدور في مدار حول هذا الكوكب ، بدأنا ندرك أننا لا نحتل مكانًا مركزيًا مهمًا في الكون. في عام 2013 ، أظهرت دراسة أننا قد نكون في أماكن بعيدة أكثر مما كنا نتخيل. الآن ، تؤكد دراسة جديدة ذلك: نحن نعيش في فراغ في البنية الأساسية للكون ، فراغ أكبر مما كنا نعتقد.
في عام 2013 ، أظهرت دراسة أجراها عالم الفلك في جامعة ويسكونسن - ماديسون إيمي بارغر وطالبتها رايان كينان أن مجرتنا درب التبانة تقع في فراغ كبير في البنية الكونية. يحتوي الفراغ على عدد أقل من المجرات والنجوم والكواكب مما كنا نعتقد. الآن ، تؤكد دراسة جديدة من طالب جامعة ويسكونسن بن Hoscheit ذلك ، وفي الوقت نفسه يخفف بعض التوتر بين القياسات المختلفة لهابل ثابت.
الفراغ له اسم ؛ يطلق عليه الفراغ KBC ل Keenan و Barger و Lennox Cowie بجامعة هاواي. مع نصف قطر يبلغ حوالي 1 مليار سنة ضوئية ، فإن فراغ KBC أكبر سبع مرات من متوسط الفراغ ، وهو أكبر فراغ نعلمه.
يتكون الهيكل الواسع للكون من خيوط ومجموعات من مادة طبيعية مفصولة بفراغات ، حيث يوجد القليل جدًا من المادة. لقد تم وصفه بأنه "يشبه الجبن السويسري". تتكون الخيوط نفسها من عناقيد المجرات والعناقيد الفائقة ، والتي تتكون في حد ذاتها من النجوم والغاز والغبار والكواكب. إن اكتشاف أننا نعيش في فراغ أمر مثير للاهتمام من تلقاء نفسه ، ولكن تداعياته على ثابت هابل الأكثر إثارة للاهتمام.
ثابت هابل هو المعدل الذي تتحرك به الأجسام بعيدًا عن بعضها البعض بسبب توسع الكون. يشرحها الدكتور بريان كوكس في هذا الفيديو القصير.
المشكلة في ثابت هابل هي أنك تحصل على نتيجة مختلفة اعتمادًا على كيفية قياسه. من الواضح أن هذه مشكلة. "بغض النظر عن التقنية التي تستخدمها ، يجب أن تحصل على نفس القيمة لمعدل التوسع في مجلة الفضاء" ، يشرح بن هوشيت ، طالب ويسكونسن الذي قدم تحليله ل الفراغ KBC في 6 يونيو في اجتماع للجمعية الفلكية الأمريكية . "لحسن الحظ ، العيش في فراغ يساعد على حل هذا التوتر".
هناك طريقتان لقياس معدل تمدد الكون ، والمعروفين باسم ثابت هابل. إحدى الطرق هي استخدام ما يعرف بـ "الشموع القياسية". يتم استخدام المستعرات الأعظمية كشموع قياسية لأن لمعانها مفهوم جيدًا. من خلال قياس لمعانها ، يمكننا تحديد مدى بعد المجرة التي تعيش فيها.
طريقة أخرى هي قياس CMB ، خلفية الميكروويف الكونية. CMB هو اليسار على بصمة الطاقة من الانفجار الكبير ، ودراستها تخبرنا عن حالة التوسع في الكون.
يمكن مقارنة الطريقتين. يقيس نهج الشموع القياسي المزيد من المسافات المحلية ، بينما يقيس نهج CMB المسافات واسعة النطاق. فكيف يساعد العيش في فراغ في حل الاثنين؟
سوف تتأثر القياسات من داخل الفراغ بكمية أكبر بكثير من المادة خارج الفراغ. سيؤثر سحب الجاذبية لكل هذه المادة على القياسات المأخوذة بطريقة الشمعة القياسية. لكن هذه المادة نفسها ، وجاذبيتها الجاذبة ، لن يكون لها تأثير على طريقة القياس CMB.
"يريد المرء دائمًا إيجاد الاتساق ، وإلا فهناك مشكلة في مكان ما تحتاج إلى حل". - ايمي بارغر ، جامعة هاواي ، قسم الفيزياء وعلم الفلك
يوضح تحليل هوشيت الجديد ، وفقًا لبارجر ، مؤلف دراسة 2013 ، أن تقديرات كينان الأولى ل الفراغ KBC ، الذي يتشكل على شكل كرة ذات قشرة ذات سماكة متزايدة تتكون من المجرات والنجوم وغيرها من المواد ، لم يتم حكمها بها قيود المراقبة الأخرى.
يقول بارغر ، عالِم الكونيات في الملاحظة الذي يحمل أيضًا خريجًا تابعًا في قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة هاواي: "غالبًا ما يكون من الصعب حقًا إيجاد حلول متسقة بين العديد من الملاحظات المختلفة". "ما أظهره بن هو أن ملامح الكثافة التي قام كينان بقياسها تتسق مع الأرصاد الكونية. يريد المرء دائمًا إيجاد الاتساق ، وإلا فهناك مشكلة في مكان ما تحتاج إلى حل ".
