تقترح الأبحاث الجديدة أن الأرض، موطنها الكوني درب التبانة، وحتى المنطقة المحلية من الكون حولنا قد تكون موجودة داخل فراغ منخفض الكثافة مقارنة بباقي الكون. إذا كان الأمر كذلك، فقد يحل هذا إحدى المشكلات الأكثر إحباطًا وإلحاحًا في علم الكونيات، والمعروفة باسم “توتر هابل”.
فهم توتر هابل
ينشأ توتر هابل من حقيقة أنه عند قياس سرعة توسع الكون باستخدام تقنيات مختلفة، فإن القيمة المعروفة باسم ثابت هابل تختلف. تقيس إحدى التقنيات ثابت هابل باستخدام الملاحظات الفلكية في الكون المحلي، في حين تقدم الأخرى قيمته كمتوسط عبر الكون بأكمله.
يعني هذا أنه إذا كان الكون المحلي يجلس في “فقاعة هابل” منخفضة الكثافة، فإنه سيكون في حالة توسع أسرع من الكون الأوسع ذي الكثافة الأعلى، مما يفسر لماذا تعطي الملاحظات قيمة ثابت هابل أكبر ومعدل توسع أسرع من المتوسطات النظرية الأبطأ.
الفراغ المحلي كحل محتمل
يقول الباحث إندراني بانك من جامعة بورتسموث إن الحل المحتمل لهذه التناقضات هو أن مجرتنا قريبة من مركز فراغ محلي كبير. سيؤدي هذا إلى جذب المادة بالجاذبية نحو الخارج ذي الكثافة الأعلى، مما يؤدي إلى فراغ يصبح أكثر فراغًا بمرور الوقت.
مع تفرغ الفراغ، ستكون سرعة الأجسام بعيدًا عنا أكبر مما لو لم يكن هناك فراغ، مما يعطي مظهر توسع محلي أسرع.
الأدلة الداعمة من تذبذبات الصوت البدائية
تشير الأبحاث الجديدة إلى أن “التذبذبات الصوتية الباريونية” من اللحظات الأولى للكون، والتي يمكن اعتبارها “صوت الانفجار العظيم”، تدعم مفهوم الفراغ المحلي أو “فقاعة هابل”.
تؤكد هذه التذبذبات أن موجات الصوت انتقلت لفترة قصيرة قبل أن تثبت في مكانها بمجرد أن يبرد الكون بما فيه الكفاية لتتشكل الذرات المحايدة. تعمل هذه الموجات كمقياس قياسي يمكن استخدامه لرسم تاريخ توسع الكون.
التحديات أمام نظرية الفراغ المحلي
تواجه نظرية الفراغ المحلي عائقًا رئيسيًا يتمثل في أن وجود مثل هذا الفراغ الواسع لا يتوافق بشكل جيد مع نموذج المادة المظلمة الباردة، الذي يقترح أن المادة يجب أن تكون موزعة بشكل متساوٍ في جميع الاتجاهات، أو موزعة بشكل “متجانس ومتساوٍ” في الكون.
ومع ذلك، تشير البيانات الجديدة التي حصل عليها بانك إلى أن الصوت الناتج عن الانفجار العظيم، المعروف باسم التذبذبات الصوتية الباريونية، يدعم بالفعل مفهوم الفراغ المحلي على عكس نموذج المادة المظلمة الباردة.
الخاتمة
تعتبر هذه النظرية الجديدة للفراغ المحلي كحل لتوتر هابل خطوة مهمة نحو فهم أفضل لتاريخ توسع الكون. مع الأبحاث المستقبلية التي ستقارن نموذج الفراغ مع نماذج أخرى، قد نجد حلاً دائمًا لهذا التوتر الكوني المحير.
