大爆炸的回声揭示地球周围存在一个十亿光年的宇宙空洞——它正以更快的速度拉伸空间

他们的理论是“哈勃张力”问题的一个潜在解决方案，可能有助于确认我们宇宙的真实年龄，目前估计约为138亿年。

在杜伦举行的皇家天文学会国家天文学会议（NAM）上分享的最新研究表明，来自早期宇宙的声波——“本质上是宇宙大爆炸的声音”——支持了这一观点。

哈勃常数由埃德温·哈勃于1929年首次提出，用以表述宇宙膨胀的速率。它可以通过观测天体的距离及其远离我们的速度来测量。

然而难点在于，使用标准宇宙学模型将遥远早期宇宙的测量结果外推至当今，预测的膨胀速率比邻近的近期宇宙的实际测量值要慢。这就是哈勃张力。

朴茨茅斯大学的英德拉尼尔·巴尼克博士解释道：“解决这一矛盾的一个潜在方案是我们的银河系靠近一个巨大局域空洞的中心。”

“这将导致物质在引力作用下被拉向空洞外部密度更高的区域，从而使空洞随时间推移变得愈加空旷。

“随着空洞逐渐排空，天体远离我们的速度会比空洞不存在时更大。因此这会造成局域膨胀速率更快的表象。”

他补充道：“哈勃张力主要是一种局域现象，几乎没有证据表明在更早的时间点上，宇宙膨胀速率与标准宇宙学理论的预期不符。”

“因此像局域空洞这样的局域解决方案是解决该问题的一条可行途径。”

为使该观点成立，地球和我们的太阳系需要位于一个半径约十亿光年、密度相较整个宇宙平均水平低约20%的空洞中心附近。

直接计数星系确实支持该理论，因为我们局域宇宙的星系数密度低于邻近区域。

然而，如此巨大且深远的空洞存在争议，因为它与宇宙学标准模型不能很好地契合——该模型认为在如此大尺度上，现今物质分布应更为均匀。

尽管如此，巴尼克博士在NAM 2025会议上展示的新数据表明，重子声学振荡（BAOs）——即“宇宙大爆炸的声音”——支持局域空洞的观点。

他解释道：“这些声波在宇宙冷却到足以形成中性原子后便迅速冻结，仅传播了很短时间。”

“它们充当了标准尺度的角色，我们可以利用其角尺寸绘制宇宙膨胀历史图。”

“局域空洞轻微扭曲了BAO角尺度与红移之间的关系，因为空洞引起的速度及其引力效应会在宇宙膨胀导致的红移基础上略微增加红移量。”

“通过整合过去20年所有可用的BAO测量数据，我们证明空洞模型的合理性比无空洞模型（即专为拟合普朗克卫星宇宙微波背景观测而设计的所谓均匀普朗克宇宙学模型）高出约一亿倍。”

研究人员的下一步是将他们的局域空洞模型与其他估算宇宙膨胀历史的方法（如宇宙计时器）进行对比。

该方法涉及观测已停止恒星形成的星系。通过分析其光谱或光线，可以确定它们拥有何种恒星及其比例。由于大质量恒星寿命较短，它们在古老星系中不复存在，这为确定星系年龄提供了一种途径。

天文学家随后可将此年龄与星系的红移（即其光波波长被拉伸的程度）结合分析。红移揭示了来自该星系的光线传播至地球期间宇宙的膨胀幅度，从而揭示宇宙的膨胀历史。

哈勃常数由埃德温·哈勃于1929年首次提出，用以表述宇宙膨胀的速率。它可以通过观测天体的距离及其远离我们的速度来测量。

哈勃张力指的是宇宙膨胀速率的测量差异，具体表现为基于早期宇宙观测得出的数值与基于局域宇宙观测得出的数值之间的矛盾。

重子声学振荡是散布在宇宙中的星系团密度分布呈现的褶皱模式。它们为测量宇宙膨胀速率及其在宇宙历史中的变化提供了一种独立的方法。