
宇宙自大爆炸誕生後一直膨脹,但科學家至今無法確定實際膨脹速度,因為 2 種主流觀測方法得出明顯不同的膨脹速率。這個問題或許現在有解,根據新說法,銀河系可能位於宇宙局部低密度區域,導致我們觀測到的宇宙膨脹速度比整體宇宙平均值快,解釋為何使用不同方法測得的哈伯常數存在差異。
自從我們知道宇宙正加速膨脹,哈伯張力(Hubble Tension)問題便揮之不去,也就是測量哈伯常數的 2 種主要方式:宇宙微波背景輻射(CMB)、Ia 型超新星標準燭光法得出之數值明顯不同,前者約 67~68 km/s/Mpc,後者約 72~74 km/s/Mpc。
2 種觀測方法都驗證過沒問題,觀測儀器也越來越精確,但為何計算還是出現分歧結果,已困擾宇宙學家將近 100 年,逼得一些科學家建立新理論調和差異,比如今年早些時候,一組團隊提出旋轉宇宙模型(整個宇宙都在緩慢旋轉)可以無痛解決哈伯張力問題。
現在,另一篇研究提出解決哈伯張力問題新說法:我們落在宇宙局部空洞區域,這會導致物質被引力拉向密度更高的外部區域,隨著時間推移,空洞變得更空曠,引力效應較弱,顯得空洞邊緣天體以更快速度遠離我們,最終形成宇宙局部膨脹速度加快的錯覺。
如果理論正確,則銀河系應該落在約 20 億光年寬的空洞中心,密度比整體宇宙平均密度低約 20%。
不過新假設與傳統 LCDM 宇宙模型相衝突,後者表明宇宙具同質性,即宏觀宇宙在各方向、各位置都具有相似物理性質,簡單說就是宇宙看起來均勻分布,沒有特別的中心或邊緣,也沒有特別突出的區域。
但研究人員認為,局部空洞比無空洞模型更具說服力也更貼近觀測結果,未來將透過更多星系紅移測量驗證此理論。
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(首圖來源:pixabay)