Астрономы объяснили, почему окрестности Млечного Пути расширяются быстрее, чем остальная Вселенная

Вселенная расширяется, но с какой скоростью? Разные методы оценки дают разное значение постоянной Хаббла — главного коэффициента в эмпирическом законе, описывающем расширение Вселенной.

По данным наблюдений и расчетов получается, что вблизи нашей Галактики Вселенная расширяется примерно на 10% быстрее, чем вдали. По словам профессора Павла Крупа из Боннского университета (Германия), это верно для расстояния до трех миллиардов световых лет от Земли. Несостыковку в значениях постоянной называют напряжением Хаббла.

Если «наше» значение постоянной Хаббла верно для всего космоса, то тогда и Вселенная должна быть моложе. А это уже противоречит оценкам возраста самых ранних звезд и галактик, которые мы можем разглядеть.

Еще одна особенность наших окрестностей, которую не удается объяснить с помощью стандартной космологической модели, — войд КВС. Это огромная и относительная пустая область космоса, где находится местная группа галактик, в числе которой и Млечный Путь.

Существование войда КВС подтверждают наблюдения в оптическом, инфракрасном, рентгеновском и радиодиапазоне. По расчетам получается, что плотность вещества в нем примерно в два раза меньше, чем в среднем во Вселенной. Поэтому теоретически вещество в этом «пузыре» пустоты должно двигаться вовне — туда, где больше материи.

Ранее ученые предположили, что движение вещества в нашем войде может объяснить напряжение Хаббла. В 2020 году авторы нового исследования рассчитали, что из-за влияния войда оценка постоянной Хаббла в окрестностях Млечного Пути должна быть как раз на 11% выше, чем в остальной Вселенной.

В новой работе ученые пересчитали свои модели войда и сравнили результаты с последним анализом данных Cosmicflows-4 — крупнейшего каталога, где собраны самые точные расстояния до 56 тысяч галактик. Расчеты подтвердились и совпали с данными наблюдений. Результаты опубликованы в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ученые сделали вывод, что многие несостыковки стандартной космологической модели с наблюдениями можно разрешить, если принять, что Вселенная теряет свою однородность быстрее, чем предсказывает модель. И поэтому возникают пустоты вроде войда КВС. По той же причине, вероятно, после Большого взрыва так быстро сформировались первые галактики.

Хотя авторы решают вопрос с постоянной Хаббла, они делают это ценой отказа от стандартной космологической модели — та не позволяет Вселенной быть настолько неоднородной, как получается в расчетах группы Крупа. Поэтому в качестве альтернативы стандартной модели ученые предложили рассмотреть Модифицированную ньютоновскую динамику (MOND). Такая гипотеза действительно совместима с большими неоднородностями Вселенной, однако недавняя работа по системам двойных звезд, похоже, закрыла возможность использования MOND в астрофизике. Это означает, что идея группы Крупа по-прежнему нуждается в новой космологической модели мироздания.