Vi lever kanskje i en boble.
Det er konklusjonen fra en ny artikkel publisert i tidsskriftet Physics Letters B, som skal publiseres 10. april. Oppgaven er et forsøk på å løse et av de dypeste mysteriene i moderne fysikk: Hvorfor måler vi ikke målehastigheten til universets utvidelse er fornuftig? Som Live Science tidligere har rapportert, har vi flere måter å måle Hubble-konstanten, eller H0, et tall som styrer hvor raskt universet ekspanderer. De siste årene, etter hvert som disse metodene har blitt mer presise, har de begynt å produsere H0-er som dramatisk er uenige med hverandre. Lucas Lombriser, fysiker ved Universitetet i Genève i Sveits og medforfatter av den nye artikkelen, mener den enkleste forklaringen er at galaksen vår sitter i et lavtetthetsområde i universet - at det meste av rommet vi ser tydelig gjennom vår teleskoper er en del av en gigantisk boble. Og den avviket, skrev han, er sannsynligvis rotet med målingene våre av H0.
Det er vanskelig å forestille seg hvordan en boble ville se ut som er i skalaen til universet. Det meste av plass er akkurat det uansett: rom, med en håndfull galakser og stjernene deres spredt gjennom intet. Men akkurat som vårt lokale univers har områder der materie pakker seg tett sammen eller sprer seg ekstra langt fra hverandre, klynger stjerner og galakser seg sammen med forskjellige tettheter i forskjellige deler av kosmos.
"Når vi ser på den kosmiske mikrobølgebakgrunnen, ser vi en nesten perfekt homogen temperatur på 2,7 K av universet rundt oss. Når du ser nærmere på, er det imidlertid små svingninger i denne temperaturen," sa Lombriser til Live Science.
Modeller av hvordan universet utviklet seg over tid antyder at disse bittesmå uoverensstemmelsene etter hvert ville ha produsert områder med rom som er mer og mindre tette, sa han. Og den typen lavtetthetsregioner disse modellene forutsier ville være mer enn tilstrekkelig til å forvrenge H0-målingene våre på den måten som skjer akkurat nå.
Her er problemet: Vi har to hovedmåter å måle H0. Den ene er basert på ekstremt presise målinger av den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB), som for det meste virker ensartet over hele vårt univers siden det ble dannet under en hendelse som spredte hele universet. Den andre er basert på supernovaer og blinkende stjerner i nærliggende galakser, kjent som cepheider.
Cepheids og supernovas har egenskaper som gjør det enkelt å bestemme nøyaktig hvor langt de er fra Jorden og hvor raskt de beveger seg bort fra oss. Astronomer har brukt dem til å lage en "avstandsstige" til forskjellige landemerker i vårt observerbare univers, og de har brukt den stigen for å utlede H0.
Men ettersom både cepheid og CMB-målingene har blitt mer presise det siste tiåret, er det blitt klart at de ikke er enige.
"Hvis vi får forskjellige svar, betyr det at det er noe vi ikke vet," sa Katie Mack, en astrofysiker ved North Carolina State University, tidligere til Live Science. "Så dette handler egentlig om ikke bare å forstå den nåværende ekspansjonshastigheten til universet - som er noe vi er interessert i - men å forstå hvordan universet har utviklet seg, hvordan ekspansjonen har utviklet seg og hva rom-tid har gjort alt dette tid."
Noen fysikere mener at det må være noen "ny fysikk" som driver forskjellen - noe vi ikke forstår om universet som forårsaker uventet atferd.
"Ny fysikk ville selvfølgelig være en veldig spennende løsning på Hubble-spenningen. Men ny fysikk innebærer typisk en mer kompleks modell som krever klare bevis og bør støttes av uavhengige målinger," sa Lombriser.
Andre mener at det er et problem med beregningene våre av cepheidstigen eller observasjonene våre av CMB. Lombriser sa at hans forklaring, som andre har foreslått før, men papiret hans går ut i detalj, faller mer inn i denne kategorien.
"Hvis den mindre komplekse standardfysikken kan forklare spenningen, gir dette både en enklere forklaring og er en suksess for den kjente fysikken, men det er dessverre også kjedeligere," la han til.
