Potremmo vivere in una bolla.
Questa è la conclusione di un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Physics Letters B, che dovrebbe essere pubblicato il 10 aprile. Il documento è un tentativo di risolvere uno dei misteri più profondi della fisica moderna: perché le nostre misurazioni della velocità dell'universo l'espansione ha senso? Come precedentemente riportato da Live Science, abbiamo diversi modi per misurare la costante di Hubble, o H0, un numero che regola la velocità con cui l'universo si sta espandendo. Negli ultimi anni, quando questi metodi sono diventati più precisi, hanno iniziato a produrre H0 che sono drammaticamente in disaccordo tra loro. Lucas Lombriser, un fisico dell'Università di Ginevra in Svizzera e coautore del nuovo documento, pensa che la spiegazione più semplice sia che la nostra galassia si trova in una regione a bassa densità dell'universo - che la maggior parte dello spazio che vediamo chiaramente attraverso il nostro i telescopi fanno parte di una bolla gigante. E quell'anomalia, ha scritto, probabilmente sta facendo casino con le nostre misurazioni di H0.
È difficile immaginare come sarebbe una bolla sulla scala dell'universo. Gran parte dello spazio è proprio questo: lo spazio, con una manciata di galassie e le loro stelle sparse nel nulla. Ma proprio come il nostro universo locale ha aree in cui la materia si accumula strettamente o si diffonde molto più lontano, le stelle e le galassie si raggruppano a densità diverse in diverse parti del cosmo.
"Quando guardiamo il fondo cosmico a microonde, vediamo una temperatura quasi perfettamente omogenea di 2,7 K dell'universo intorno a noi. Ad uno sguardo più attento, tuttavia, ci sono piccole fluttuazioni in questa temperatura", ha detto Lombriser a Live Science.
I modelli di come l'universo si è evoluto nel tempo suggeriscono che quelle piccole incongruenze avrebbero alla fine prodotto regioni dello spazio sempre più dense, ha affermato. E il tipo di regioni a bassa densità predette da questi modelli sarebbe più che sufficiente per distorcere le nostre misurazioni di H0 nel modo in cui sta accadendo in questo momento.
Ecco il problema: abbiamo due modi principali per misurare H0. Uno si basa su misurazioni estremamente precise del fondo cosmico a microonde (CMB), che appare per lo più uniforme nel nostro universo da quando si è formato durante un evento che ha attraversato l'intero universo. L'altro si basa su supernova e stelle lampeggianti nelle galassie vicine, note come cefeidi.
Cefeidi e supernova hanno proprietà che rendono facile determinare con precisione quanto sono lontani dalla Terra e quanto velocemente si allontanano da noi. Gli astronomi li hanno usati per creare una "scala della distanza" verso vari punti di riferimento nel nostro universo osservabile, e hanno usato quella scala per ricavare H0.
Ma poiché sia le misurazioni di cepheid che quelle di CMB sono diventate più precise nell'ultimo decennio, è diventato chiaro che non sono d'accordo.
"Se stiamo ottenendo risposte diverse, significa che c'è qualcosa che non conosciamo", ha detto in precedenza a Live Science Katie Mack, astrofisica della North Carolina State University. "Quindi non si tratta solo di comprendere l'attuale tasso di espansione dell'universo - che è qualcosa a cui siamo interessati - ma capire come si è evoluto l'universo, come si è evoluta l'espansione e quale spazio-tempo ha fatto tutto questo tempo."
Alcuni fisici ritengono che ci debba essere una "nuova fisica" alla base della disparità - qualcosa che non capiamo sull'universo e che causa comportamenti inaspettati.
"La nuova fisica sarebbe ovviamente una soluzione molto eccitante alla tensione di Hubble. Ma la nuova fisica implica in genere un modello più complesso che richiede prove chiare e dovrebbe essere supportato da misurazioni indipendenti", ha detto Lombriser.
Altri pensano che ci sia un problema con i nostri calcoli della scala cefalica o le nostre osservazioni sul CMB. Lombriser ha detto che la sua spiegazione, che altri hanno proposto prima, ma il suo documento si sviluppa in dettaglio, rientra più in questa categoria.
"Se la fisica standard meno complessa può spiegare la tensione, ciò fornisce sia una spiegazione più semplice sia un successo per la fisica nota, ma sfortunatamente è anche più noioso", ha aggiunto.
