科学家称地球乃至整个银河系可能身处一个神秘巨型空洞之中

据英媒7月8日报道，宇宙目前膨胀速度比大爆炸后不久的膨胀速度更快，这是科学领域最具挑战性的谜团之一。但如今科学家宣称，他们找到了解决这一困扰数十年的难题的惊人方案。他们表示，地球、太阳系以及整个银河系都位于一个神秘巨型空洞的近中心位置。

由于在这个局部空洞中，宇宙膨胀速度比其他区域更快，从而产生了宇宙膨胀加速的错觉。

这一激进假说或许有助于解决科学家所说的“哈勃张力”问题，但也并非毫无问题。最重要的是，我们对于宇宙的标准认知认为，物质在空间中的分布应该是相当均匀的，不存在巨大的空洞。

然而，在英国皇家天文学会全国天文学会议上分享的一项新研究声称，“大爆炸之声”为这一理论提供了支持。根据这些新观测结果，我们身处空洞之中的可能性比不在空洞中的可能性高出1亿倍。哈勃张力源于所谓的哈勃常数，该常数记录着宇宙向外膨胀的速率。

我们通过观测星系等天体，测算出它们与我们的距离以及远离我们的速度，从而得出这一数据。问题在于，当我们通过测量来自极其遥远天体的光线来追溯早期宇宙时，基于我们目前对宇宙的最佳理论，这些早期观测得出的哈勃常数值与当前测量值截然不同。

朴茨茅斯大学的天文学家英德拉尼尔·巴尼克博士表示：“具体而言，如今的宇宙膨胀速度比预期快约10%。当下的膨胀速率是任何宇宙学模型中最基本的参数，所以这确实是个严重问题。”

“想象一下，用两家信誉良好的公司生产的尺子测量你家客厅的长度，结果却相差10%。就像这样，只不过这次测量的是整个宇宙。”

巴尼克博士针对这一问题的新颖解决方案是，提出只是地球附近的天体膨胀加速更快，而非整个宇宙都在加速膨胀。这或许是因为银河系位于一个直径约10亿光年、密度比整个宇宙低约20%的低密度空洞中心附近。

如果存在一个内部物质极少的大区域，那么这个空洞中的天体会在引力作用下向边缘密度更高的区域移动。随着空洞逐渐变空，天体远离地球的速度会比正常情况下更快，从而产生宇宙膨胀加速的错觉。

如果能证实这一点，那么就无需引入暗能量等额外因素来解释宇宙为何加速膨胀，从而解决哈勃张力问题。唯一的问题是，宇宙标准模型通常认为，在如此大的尺度上，物质的分布应该是相当均匀的。

不过，巴尼克博士表示，对“大爆炸之声”的最新观测支持了这一观点。大爆炸后的最初几秒内，宇宙中的所有物质都以超热等离子体的形式存在，这种等离子体由光子和称为重子的粒子组成。

当这种等离子体受到引力挤压时，会反弹回去，在宇宙中激起声波涟漪。当宇宙冷却后，这些声波便被“冻结”下来，在星系分布中留下了被称为重子声学振荡（BAO）的有规律峰谷图案。

在一个局部空间快速膨胀的大型空洞中，这些涟漪看起来会比实际距离更近。巴尼克博士表示，重子声学振荡的最新测量结果与空洞存在的假设比与宇宙平滑的假设更为吻合。

他说：“回顾过去二十年的所有重子声学振荡测量数据，局部空洞模型存在的可能性比不存在空洞的可能性高出约1亿倍。”