Seit Galileo sein Teleskop auf Jupiter richtete und Monde in der Umlaufbahn um diesen Planeten sah, wurde uns klar, dass wir keinen zentralen, wichtigen Platz im Universum einnehmen. Im Jahr 2013 hat eine Studie gezeigt, dass wir möglicherweise weiter draußen in den Boondocks sind, als wir es uns vorgestellt haben. Jetzt bestätigt eine neue Studie dies: Wir leben in einer Leere in der Filamentstruktur des Universums, einer Leere, die größer ist als wir dachten.
Eine Studie der Astronomin Amy Barger von der University of Wisconsin-Madison und ihres Studenten Ryan Keenan zeigte 2013, dass sich unsere Milchstraßengalaxie in einer großen Leere in der kosmischen Struktur befindet. Die Leere enthält weit weniger Galaxien, Sterne und Planeten als wir dachten. Jetzt bestätigt eine neue Studie des Studenten der Universität von Wisconsin, Ben Hoscheit, dies und löst gleichzeitig einen Teil der Spannung zwischen verschiedenen Messungen der Hubble-Konstante.
Die Leere hat einen Namen; Es heißt KBC-Leere für Keenan, Barger und Lennox Cowie von der Universität von Hawaii. Mit einem Radius von etwa 1 Milliarde Lichtjahren ist der KBC-Hohlraum siebenmal größer als der durchschnittliche Hohlraum und der größte Hohlraum, den wir kennen.
Die großräumige Struktur des Universums besteht aus Filamenten und Clustern normaler Materie, die durch Hohlräume getrennt sind, in denen nur sehr wenig Materie vorhanden ist. Es wurde als "Schweizer Käse-ähnlich" beschrieben. Die Filamente selbst bestehen aus Galaxienhaufen und Superhaufen, die selbst aus Sternen, Gas, Staub und Planeten bestehen. Es ist für sich genommen interessant herauszufinden, dass wir in einer Leere leben, aber die Auswirkungen auf Hubbles Konstante sind noch interessanter.
Hubbles Konstante ist die Geschwindigkeit, mit der sich Objekte aufgrund der Ausdehnung des Universums voneinander entfernen. Dr. Brian Cox erklärt es in diesem kurzen Video.
Das Problem mit Hubbles Konstante ist, dass Sie je nach Messung ein anderes Ergebnis erhalten. Dies ist offensichtlich ein Problem. "Egal welche Technik Sie verwenden, Sie sollten den gleichen Wert für die Expansionsrate des Space Magazine erhalten", erklärt Ben Hoscheit, der Student aus Wisconsin, der am 6. Juni auf einem Treffen der American Astronomical Society seine Analyse der KBC-Leere vorstellte . "Glücklicherweise hilft das Leben in einer Leere, diese Spannung zu lösen."
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Expansionsrate des Universums zu messen, die als Hubble-Konstante bekannt ist. Eine Möglichkeit besteht darin, sogenannte „Standardkerzen“ zu verwenden. Supernovae werden als Standardkerzen verwendet, weil ihre Leuchtkraft so gut verstanden wird. Indem wir ihre Leuchtkraft messen, können wir bestimmen, wie weit die Galaxie entfernt ist, in der sie sich befinden.
Ein anderer Weg ist die Messung des CMB, des kosmischen Mikrowellenhintergrunds. Der CMB ist der übrig gebliebene Energieabdruck des Urknalls, und seine Untersuchung zeigt den Expansionszustand im Universum.
Die beiden Methoden können verglichen werden. Der Standard-Kerzenansatz misst mehr lokale Entfernungen, während der CMB-Ansatz große Entfernungen misst. Wie hilft das Leben in einer Leere, die beiden zu lösen?
Messungen innerhalb eines Hohlraums werden durch die viel größere Menge an Materie außerhalb des Hohlraums beeinflusst. Die Anziehungskraft all dieser Materie beeinflusst die Messungen, die mit der Standardkerzenmethode durchgeführt werden. Dieselbe Materie und ihre Anziehungskraft haben jedoch keinen Einfluss auf die CMB-Messmethode.
"Man möchte immer Konsistenz finden, sonst gibt es irgendwo ein Problem, das gelöst werden muss." - Amy Barger, Universität von Hawaii, Abteilung für Physik und Astronomie
Laut Barger, dem Autor der Studie von 2013, zeigt die neue Analyse von Hoscheit, dass Keenans erste Schätzungen des KBC-Hohlraums, der wie eine Kugel mit einer Hülle von zunehmender Dicke aus Galaxien, Sternen und anderer Materie geformt ist, nicht berücksichtigt werden durch andere Beobachtungsbedingungen.
"Es ist oft sehr schwierig, konsistente Lösungen zwischen vielen verschiedenen Beobachtungen zu finden", sagt Barger, ein Beobachtungskosmologe, der auch einen Abschluss als Associate an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität von Hawaii hat. „Was Ben gezeigt hat, ist, dass das von Keenan gemessene Dichteprofil mit kosmologischen Observablen übereinstimmt. Man möchte immer Konsistenz finden, sonst gibt es irgendwo ein Problem, das gelöst werden muss. “
