Da quando Galileo ha puntato il suo telescopio su Giove e ha visto le lune in orbita attorno a quel pianeta, abbiamo iniziato a renderci conto di non occupare un posto centrale e importante nell'Universo. Nel 2013, uno studio ha dimostrato che potremmo essere più fuori nei boondock di quanto immaginassimo. Ora, un nuovo studio lo conferma: viviamo in un vuoto nella struttura filamentosa dell'Universo, un vuoto che è più grande di quanto pensassimo.
Nel 2013, uno studio condotto dall'astronoma dell'Università del Wisconsin-Madison Amy Barger e dal suo studente Ryan Keenan ha dimostrato che la nostra galassia della Via Lattea si trova in un grande vuoto nella struttura cosmica. Il vuoto contiene molte meno galassie, stelle e pianeti di quanto pensassimo. Ora, un nuovo studio dello studente dell'Università del Wisconsin Ben Hoscheit lo conferma, e allo stesso tempo allenta un po 'la tensione tra le diverse misurazioni della costante di Hubble.
Il vuoto ha un nome; si chiama il vuoto KBC per Keenan, Barger e Lennox Cowie dell'Università delle Hawaii. Con un raggio di circa 1 miliardo di anni luce, il vuoto KBC è sette volte più grande del vuoto medio ed è il vuoto più grande che conosciamo.
La struttura su larga scala dell'Universo è costituita da filamenti e ammassi di materia normale separati da vuoti, dove c'è pochissima materia. È stato descritto come "formaggio svizzero". I filamenti stessi sono costituiti da ammassi di galassie e superammassi, che sono essi stessi costituiti da stelle, gas, polvere e pianeti. Scoprire che viviamo in un vuoto è interessante da solo, ma le implicazioni che ha per la Costante di Hubble sono ancora più interessanti.
La costante di Hubble è la velocità con cui gli oggetti si allontanano gli uni dagli altri a causa dell'espansione dell'Universo. Il Dr. Brian Cox lo spiega in questo breve video.
Il problema con la costante di Hubble è che si ottiene un risultato diverso a seconda di come lo si misura. Ovviamente, questo è un problema. "Indipendentemente dalla tecnica che usi, dovresti ottenere lo stesso valore per il tasso di espansione dello Space Magazine", spiega Ben Hoscheit, lo studente del Wisconsin che ha presentato la sua analisi del vuoto KBC il 6 giugno in una riunione dell'American Astronomical Society . "Fortunatamente, vivere nel vuoto aiuta a risolvere questa tensione."
Esistono un paio di modi per misurare il tasso di espansione dell'Universo, noto come Costante di Hubble. Un modo è quello di usare quelle che sono conosciute come "candele standard". Le supernovae sono usate come candele standard perché la loro luminosità è così ben compresa. Misurando la loro luminosità, possiamo determinare quanto è distante la galassia in cui risiedono.
Un altro modo è misurare il CMB, il Cosmic Microwave Background. Il CMB è l'impronta energetica rimasta del Big Bang e studiarlo ci dice lo stato di espansione nell'Universo.
I due metodi possono essere confrontati. L'approccio a candela standard misura più distanze locali, mentre l'approccio CMB misura distanze su larga scala. Quindi, in che modo vivere nel vuoto aiuta a risolvere i due?
Le misurazioni dall'interno di un vuoto saranno influenzate dalla quantità molto più grande di materia esterna al vuoto. L'attrazione gravitazionale di tutto ciò che conta influenzerà le misurazioni effettuate con il metodo candela standard. Ma quella stessa questione, e la sua attrazione gravitazionale, non avranno alcun effetto sul metodo di misurazione CMB.
"Uno vuole sempre trovare coerenza, oppure c'è un problema da qualche parte che deve essere risolto." - Amy Barger, Università delle Hawaii, Dipartimento di Fisica e Astronomia
La nuova analisi di Hoscheit, secondo Barger, l'autore dello studio del 2013, mostra che le prime stime di Keenan sul vuoto KBC, che ha la forma di una sfera con un guscio di spessore crescente costituito da galassie, stelle e altra materia, non sono governate fuori da altri vincoli osservativi.
"Spesso è davvero difficile trovare soluzioni coerenti tra molte diverse osservazioni", afferma Barger, un cosmologo osservatore che ha anche un appuntamento di laurea affiliato presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università delle Hawaii. “Ciò che Ben ha dimostrato è che il profilo di densità misurato da Keenan è coerente con gli osservabili cosmologici. Si vuole sempre trovare coerenza, oppure c'è un problema da qualche parte che deve essere risolto. "
