Kita mungkin hidup dalam gelembung.
Itulah kesimpulan dari sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal Physics Letters B, yang akan diterbitkan 10 April. Makalah ini merupakan upaya untuk menyelesaikan salah satu misteri terdalam fisika modern: Mengapa pengukuran kecepatan kecepatan alam semesta kita tidak dilakukan? ekspansi masuk akal? Seperti yang dilaporkan Live Science sebelumnya, kami memiliki banyak cara untuk mengukur konstanta Hubble, atau H0, angka yang mengatur seberapa cepat alam semesta mengembang. Dalam beberapa tahun terakhir, karena metode-metode itu menjadi lebih tepat, mereka mulai memproduksi H0 yang secara dramatis tidak setuju satu sama lain. Lucas Lombriser, seorang ahli fisika di Universitas Jenewa di Swiss dan rekan penulis makalah baru ini, berpendapat bahwa penjelasan yang paling sederhana adalah bahwa galaksi kita duduk di daerah kepadatan rendah di alam semesta - bahwa sebagian besar ruang yang kita lihat dengan jelas melalui teleskop adalah bagian dari gelembung raksasa. Dan anomali itu, tulisnya, kemungkinan mengacaukan pengukuran H0 kami.
Sulit membayangkan seperti apa gelembung itu pada skala alam semesta. Sebagian besar ruang hanyalah itu: ruang, dengan sejumlah galaksi dan bintang-bintang mereka tersebar melalui ketiadaan. Tetapi seperti halnya alam semesta lokal kita memiliki daerah-daerah di mana materi saling berhimpitan atau menyebar sangat jauh, bintang-bintang dan galaksi-galaksi berkumpul bersama pada kepadatan berbeda di berbagai bagian kosmos.
"Ketika kita melihat latar belakang gelombang mikro kosmik, kita melihat suhu yang hampir sama homogen dari 2,7 K alam semesta di sekitar kita. Namun, jika dilihat lebih dekat, ada fluktuasi kecil pada suhu ini," kata Lombriser kepada Live Science.
Model bagaimana alam semesta berevolusi dari waktu ke waktu menunjukkan bahwa inkonsistensi kecil itu pada akhirnya akan menghasilkan wilayah ruang yang semakin padat, katanya. Dan jenis daerah dengan kepadatan rendah yang diprediksi oleh model-model itu akan lebih dari cukup untuk mendistorsi pengukuran H0 kita dengan cara yang terjadi saat ini.
Inilah masalahnya: Kami memiliki dua cara utama untuk mengukur H0. Salah satunya didasarkan pada pengukuran yang sangat tepat dari latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), yang sebagian besar tampak seragam di seluruh alam semesta kita sejak terbentuk selama peristiwa yang membentang seluruh alam semesta. Yang lain didasarkan pada supernova dan bintang-bintang yang berkedip di galaksi terdekat, yang dikenal sebagai cepheids.
Cepheids dan supernova memiliki sifat yang membuatnya mudah untuk menentukan dengan tepat seberapa jauh mereka dari Bumi dan seberapa cepat mereka bergerak menjauh dari kita. Para astronom telah menggunakannya untuk membuat "tangga jarak" ke berbagai landmark di alam semesta kita yang dapat diamati, dan mereka telah menggunakan tangga itu untuk mendapatkan H0.
Tetapi karena pengukuran cepheid dan CMB menjadi lebih tepat dalam dekade terakhir, menjadi jelas bahwa mereka tidak setuju.
"Jika kita mendapat jawaban berbeda, itu berarti ada sesuatu yang tidak kita ketahui," Katie Mack, seorang astrofisikawan di North Carolina State University, sebelumnya mengatakan kepada Live Science. "Jadi ini benar-benar tentang tidak hanya memahami tingkat ekspansi alam semesta saat ini - yang merupakan sesuatu yang kita minati - tetapi memahami bagaimana alam semesta telah berevolusi, bagaimana ekspansi telah berevolusi, dan apa yang telah dilakukan oleh ruang-waktu semua ini waktu."
Beberapa fisikawan percaya bahwa pasti ada "fisika baru" yang mendorong perbedaan - sesuatu yang tidak kita pahami tentang alam semesta yang menyebabkan perilaku tak terduga.
"Fisika baru tentu saja akan menjadi solusi yang sangat menarik untuk ketegangan Hubble. Tetapi fisika baru biasanya menyiratkan model yang lebih kompleks yang memerlukan bukti yang jelas dan harus didukung oleh pengukuran independen," kata Lombriser.
Yang lain berpikir ada masalah dengan perhitungan tangga cepheid kami atau pengamatan kami terhadap CMB. Lombriser mengatakan penjelasannya, yang telah diajukan orang lain sebelumnya tetapi makalahnya lebih detail, masuk dalam kategori ini.
"Jika fisika standar yang kurang kompleks dapat menjelaskan ketegangan, ini memberikan penjelasan yang lebih sederhana dan merupakan keberhasilan bagi fisika yang dikenal, tetapi sayangnya juga lebih membosankan," tambahnya.
