Helt siden Galileo rettet teleskopet sitt mot Jupiter og så måner i bane rundt planeten, begynte vi å innse at vi ikke okkuperer et sentralt, viktig sted i universet. I 2013 viste en studie at vi kan være lenger ute i boondocks enn vi forestilte oss. Nå bekrefter en ny studie det: vi lever i et tomrom i filamentstrukturen til universet, et tomrom som er større enn vi trodde.
I 2013 viste en studie av University of Wisconsin – Madison astronom Amy Barger og hennes student Ryan Keenan at Melkeveis galaksen ligger i et stort tomrom i den kosmiske strukturen. Tomrommet inneholder langt færre galakser, stjerner og planeter enn vi trodde. Nå bekrefter en ny studie fra University of Wisconsin-student Ben Hoscheit det, og letter samtidig noe av spenningen mellom forskjellige målinger av Hubble Constant.
Tomrommet har et navn; det kalles KBC-tomrom for Keenan, Barger og University of Hawaiis Lennox Cowie. Med en radius på omtrent 1 milliard lysår, er KBC-tomrom syv ganger større enn gjennomsnittet tomrom, og det er det største tomromet vi vet om.
Universets storskala struktur består av filamenter og klynger av normalt materiale separert av tomrom, hvor det er veldig lite materie. Det er blitt beskrevet som "sveitsisk ostliknende." Selve filamentene består av galakse klynger og superklynger, som i seg selv består av stjerner, gass, støv og planeter. Å finne ut at vi lever i et tomrom er interessant på egen hånd, men det er enda mer interessante konsekvenser for Hubble's Constant.
Hubbles Constant er hastigheten som gjenstander beveger seg bort fra hverandre på grunn av universets utvidelse. Dr. Brian Cox forklarer det i denne korte videoen.
Problemet med Hubble's Constant er at du får et annet resultat avhengig av hvordan du måler det. Det er klart dette er et problem. "Uansett hvilken teknikk du bruker, bør du få den samme verdien for ekspansjonshastigheten til Space Magazine," forklarer Ben Hoscheit, Wisconsin-studenten som presenterte sin analyse av KBC-tomrummet 6. juni på et møte i American Astronomical Society . "Heldigvis hjelper det å leve i et tomrom å løse denne spenningen."
Det er et par måter å måle ekspansjonshastigheten til universet, kjent som Hubbles konstant. En måte er å bruke det som kalles "standardlys." Supernovaer brukes som standardlys fordi lysstyrken er så godt forstått. Ved å måle lysstyrken deres, kan vi bestemme hvor langt borte galaksen de bor i er.
En annen måte er å måle CMB, den kosmiske mikrobølgeovnbakgrunnen. CMB er det overtatte energiinntrykket fra Big Bang, og å studere det forteller oss ekspansjonstilstanden i universet.
De to metodene kan sammenlignes. Standard stearinlys tilnærming måler flere lokale avstander, mens CMB-tilnærmingen måler store avstander. Så hvordan hjelper det å leve i et tomrom å løse de to?
Målinger fra inne i et tomrom vil påvirkes av den mye større mengden materie utenfor tomrommet. Tyngdekraften til alt det som gjelder vil påvirke målingene som er tatt med standardlysmetoden. Men den samme saken, og dens gravitasjonstrekk, vil ikke ha noen innvirkning på CMB-målemetoden.
"Man vil alltid finne konsistens, ellers er det et problem et sted som må løses." - Amy Barger, University of Hawaii, Institutt for fysikk og astronomi
Hoscheits nye analyse, ifølge Barger, forfatteren av 2013-studien, viser at Keenans første estimater av KBC-tomrom, som er formet som en sfære med et skall med økende tykkelse som består av galakser, stjerner og annet materie, ikke er styrt ut av andre observasjonsbegrensninger.
"Det er ofte vanskelig å finne konsistente løsninger mellom mange forskjellige observasjoner," sier Barger, en observasjonskosmolog som også har en tilknyttet doktorgradsavtale ved University of Hawaiis Department of Physics and Astronomy. ”Det Ben har vist, er at tetthetsprofilen som Keenan målte stemmer overens med kosmologiske observerbare ting. Man vil alltid finne konsistens, ellers er det et problem et sted som må løses. ”
