Notre galaxie est à l'intérieur d'une immense bulle où il y a peu de matière

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Nous vivons peut-être dans une bulle. Mais ce n'est pas la chose la plus étrange que vous ayez entendue sur notre univers. Maintenant, parmi la myriade de théories et d'hypothèses, une autre a émergé. La nouvelle étude est une tentative de résoudre l'un des mystères les plus difficiles de la physique moderne: pourquoi nos mesures du taux d'expansion de l'univers n'ont-elles aucun sens ?

Selon les auteurs de l'article, l'explication la plus simple est que notre galaxie se trouve dans une région de faible densité de l'Univers, ce qui signifie que la majeure partie de l'espace que nous pouvons clairement voir à travers les télescopes fait partie d'une bulle géante. Et cette anomalie, écrivent les chercheurs, est susceptible d'interférer avec les mesures de la constante de Hubble - la constante utilisée pour décrire l'expansion de l'univers.

Comment l'univers s'est-il développé ?

Essayez d'imaginer à quoi ressemblerait la bulle à l'échelle de l'univers. C'est assez difficile, car la majeure partie de l'espace est de l'espace, avec une poignée de galaxies et d'étoiles dispersées dans le vide. Mais tout comme les régions de l'Univers observable, où la matière est densément regroupée ou, au contraire, est située loin les unes des autres, les étoiles et les galaxies se rassemblent avec des densités différentes dans différentes parties du cosmos.

Le rayonnement de fond (ou rayonnement de fond cosmique micro-ondes) - ce rayonnement thermique qui s'est formé au début de l'Univers et le remplit uniformément - permet aux scientifiques de déterminer avec une précision presque parfaite la température uniforme de l'Univers qui nous entoure. Aujourd'hui, nous savons que cette température est de 2,7K (Kelvin est une échelle de température, où 0 degré est le zéro absolu). Cependant, selon Space.com, en y regardant de plus près, vous pouvez voir de petites fluctuations de cette température. Les modèles de la façon dont l'univers a évolué au fil du temps suggèrent que ces minuscules incohérences finiraient par engendrer des régions plus ou moins denses de l'espace. Et ce genre de régions à faible densité serait plus que suffisant pour fausser les mesures de la constante de Hubble comme cela se passe actuellement.

Le zéro absolu est un terme qui signifie l'arrêt complet du mouvement des molécules. Le zéro absolu ne peut pas être atteint. En 1995, Eric Cornell et Carl Wiemann ont essayé de le faire, mais lorsque les atomes de rubidium ont été refroidis, ils n'ont pas réussi. C'est pourquoi l'unité de variation de température en Kelvin n'a pas de valeurs négatives.

Comment la constante de Hubble est-elle mesurée ?

Aujourd'hui, il existe deux manières principales de mesurer la constante de Hubble. L'une est basée sur des mesures extrêmement précises du CMB, qui semble être uniforme dans tout notre univers puisqu'il s'est formé peu après le Big Bang. Une autre méthode est basée sur les supernovae et les étoiles variables pulsantes dans les galaxies proches connues sous le nom de Céphéides. Rappelons que les Céphéides et les supernovae ont des propriétés qui permettent de déterminer avec précision à quelle distance elles se trouvent de la Terre et à quelle vitesse elles s'éloignent de nous. Les astronomes les ont utilisés pour construire une « échelle de distance » vers divers points de repère dans l'univers observable. La même « échelle » a été utilisée par les scientifiques pour dériver la constante de Hubble. Mais comme les mesures des Céphéides et du CMB sont devenues plus précises au cours de la dernière décennie, il est devenu clair que les données ne convergent pas. Et la présence de réponses différentes signifie généralement qu'il y a quelque chose que nous ne savons pas.

Donc, en fait, il ne s'agit pas seulement de comprendre le taux d'expansion actuel de l'Univers, mais aussi de comprendre comment l'Univers s'est développé et étendu et ce qui se passait avec l'espace-temps pendant tout ce temps.

Galaxies dans une bulle

Certains physiciens pensent qu'il existe une sorte de "nouvelle physique" qui détermine le déséquilibre - quelque chose dans l'univers que nous ne comprenons pas et qui est la raison du comportement inattendu des objets spatiaux. Selon l'auteur de l'étude Lucas Lombrizer, une nouvelle physique serait une solution très intéressante à la constante de Hubble, mais elle implique généralement un modèle plus complexe qui nécessite des preuves claires et doit être soutenu par des mesures indépendantes. D'autres scientifiques pensent que le problème réside dans nos calculs.

La solution, proposée dans un nouvel article à paraître dans Physics Letters B en avril 2020, est de supposer que toute notre galaxie, ainsi que plusieurs milliers de galaxies proches, se trouvent dans une bulle où il y a peu de matière - étoiles, gaz et poussière. des nuages. Selon l'auteur de l'étude, une bulle d'un diamètre de 250 millions d'années-lumière, contenant environ la moitié de la densité du reste de l'univers, pourrait concilier différents chiffres pour le taux d'expansion de l'univers.