De aarde, zonnestelsel, de hele Melkweg en de paar duizend sterrenstelsels die het dichtst bij ons staan, bewegen in een enorme "bel" met een diameter van 250 miljoen lichtjaar, waar de gemiddelde dichtheid van materie half zo hoog is als voor de rest van het heelal. Dit is de hypothese van een theoretisch fysicus van de Universiteit van Genève (UNIGE) om een ​​raadsel op te lossen dat de wetenschappelijke gemeenschap al tien jaar verdeeld:met welke snelheid breidt het universum zich uit? Tot nu, ten minste twee onafhankelijke berekeningsmethoden zijn tot twee waarden gekomen die ongeveer 10% van elkaar verschillen met een afwijking die statistisch onverenigbaar is. Deze nieuwe aanpak, die in het journaal staat Natuurkunde Letters B , wist deze divergentie uit zonder gebruik te maken van enige 'nieuwe fysica'.

Het universum dijt uit sinds de oerknal 13,8 miljard jaar geleden plaatsvond - een stelling die voor het eerst werd gedaan door de Belgische kanunnik en natuurkundige Georges Lemaître (1894-1966), en voor het eerst gedemonstreerd door Edwin Hubble (1889-1953). De Amerikaanse astronoom ontdekte in 1929 dat elk sterrenstelsel zich van ons verwijdert, en dat de verste sterrenstelsels het snelst bewegen. Dit suggereert dat er een tijd was in het verleden dat alle sterrenstelsels zich op dezelfde plek bevonden, een tijd die alleen kan overeenkomen met de oerknal. Dit onderzoek leidde tot de wet van Hubble-Lemaître, inclusief de Hubble-constante (H0), die de uitdijingssnelheid van het heelal aangeeft. De beste H0-schattingen liggen momenteel rond de 70 (km/s)/Mpc (wat betekent dat het heelal elke 3,26 miljoen lichtjaar 70 kilometer per seconde sneller uitdijt). Het probleem is dat er twee tegenstrijdige berekeningsmethoden zijn.

Sporadische supernova's

De eerste is gebaseerd op de kosmische microgolfachtergrond:dit is de microgolfstraling die overal op ons afkomt, uitgezonden op het moment dat het heelal koud genoeg werd om licht vrij te laten circuleren (ongeveer 370, 000 jaar na de oerknal). Met behulp van de precieze gegevens van de Planck-ruimtemissie, en gezien het feit dat het universum homogeen en isotroop is, een waarde van 67,4 wordt verkregen voor H0 met behulp van Einsteins algemene relativiteitstheorie om het scenario te doorlopen. De tweede berekeningsmethode is gebaseerd op de supernova's die sporadisch voorkomen in verre sterrenstelsels. Deze zeer heldere gebeurtenissen bieden de waarnemer zeer nauwkeurige afstanden, een benadering die het mogelijk heeft gemaakt een waarde voor H0 van 74 te bepalen.

Lucas Lombriser, een professor in de Theoretical Physics Department in de Faculteit Wetenschappen van UNIGE, legt uit:"Deze twee waarden werden vele jaren nauwkeuriger terwijl ze van elkaar verschilden. Er was niet veel voor nodig om een ​​wetenschappelijke controverse op te wekken en zelfs om de opwindende hoop te wekken dat we misschien te maken hadden met een 'nieuwe fysica'. '" Om de kloof te verkleinen, professor Lombriser koesterde het idee dat het universum niet zo homogeen is als beweerd wordt, een hypothese die op relatief bescheiden schaal voor de hand lijkt te liggen. Het lijdt geen twijfel dat materie binnen een melkwegstelsel anders is verdeeld dan daarbuiten. Het is moeilijker, echter, om fluctuaties in de gemiddelde dichtheid van materie voor te stellen, berekend op volumes die duizenden keren groter zijn dan een melkwegstelsel.

De "Hubble-bubbel"

"Als we in een soort gigantische 'bubble' zouden zitten, '" vervolgt professor Lombriser, "waar de dichtheid van materie aanzienlijk lager was dan de bekende dichtheid voor het hele universum, het zou gevolgen hebben voor de afstanden van supernova's en, uiteindelijk, bij het bepalen van H0."

Het enige dat nodig zou zijn, zou zijn dat deze "Hubble-bubbel" groot genoeg zou zijn om de melkweg te omvatten die als referentie dient voor het meten van afstanden. Door een diameter van 250 miljoen lichtjaar vast te stellen voor deze bel, de natuurkundige berekende dat als de dichtheid van de materie binnen 50% lager was dan in de rest van het universum, een nieuwe waarde zou worden verkregen voor de Hubble-constante, die dan zou overeenkomen met die verkregen met behulp van de kosmische microgolfachtergrond. "De kans dat er op deze schaal zo'n fluctuatie is, is één op 20 tot één op vijf, wat betekent dat het geen fantasie van een theoreticus is. Er zijn veel regio's zoals de onze in het uitgestrekte universum, " zegt professor Lombriser