地球可能被困在太空的一個直徑20億光年巨大虛空內
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原文：
https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/earth-inside-huge-void-sound-big-bang-hints-so
地球位於巨大空洞內？“大爆炸之聲”暗示如此
皇家天文學會（RAS）在達勒姆舉行的全國天文學會議（NAM）上的一項突破性報告表明，地球和銀河係可能位於一個半徑約10億光年的巨大宇宙空洞中心附近——這個區域的密度比宇宙平均值低約20%。這一“本地空洞”理論或能解釋宇宙膨脹速率測量中的長期難題——哈勃張力（Hubble tension）。證據來自重子聲學振蕩（BAO），即大爆炸後殘留的“宇宙聲波”，它們如同宇宙標尺，幫助我們測量空間膨脹。
哈勃張力與空洞解決方案
天文學家長期困惑於：通過宇宙微波背景（CMB，早期宇宙觀測）測得的膨脹速率較慢，而通過附近恒星和超新星測量的結果卻較快。 本地空洞理論認為：我們位於稀疏區域，物質因引力向外圍更稠密區域流出，導致本地觀測到的星係退行速度更快，從而造成局部哈勃常數“看起來”被高估。這樣無需推翻標準宇宙學模型（ΛCDM），即可調和矛盾。
首席研究員、樸茨茅斯大學的**英德拉尼爾·巴尼克博士（Dr. Indranil Banik）**表示：
“解決這一矛盾的潛在方案是：我們的銀河係靠近一個大型本地空洞的中心。引力會將物質拉向空洞外的高密度區域，導致空洞隨時間越來越空。隨著空洞排空，遠離我們的物體的速度會比沒有空洞時更大，因此造成局部膨脹速率看似更快。”0
BAO 如何提供證據？
BAO 是早期宇宙高溫等離子體中的壓力波，在宇宙冷卻形成中性原子前（約38萬年）傳播，如同聲波，隨後“凍結”在大尺度星係結構中。它們構成一個標準尺——其觀測角尺度可揭示宇宙膨脹曆史。
巴尼克團隊整合了過去20年的BAO數據，對比了包含空洞的模型與假設宇宙均勻（基於Planck衛星CMB數據校準）的模型。結果顯示： 空洞模型的可能性高出約1億倍。 此外，直接的星係計數也證實：我們所在宇宙鄰域的星係密度低於相鄰區域。
巴尼克補充道：
“這些聲波在大爆炸後僅傳播了很短時間，在宇宙冷卻形成中性原子後便凍結。它們作為標準尺，我們可利用其角尺度來繪製宇宙膨脹曆史。”0 他還指出，哈勃張力“很大程度上是局部現象”，因此空洞理論是解決問題的有前景方向。0
對宇宙學的更廣泛影響
若獲證實，這一理論將鞏固宇宙年齡約為138億年，並精煉宇宙演化圖景。但它也挑戰了ΛCDM模型——該模型預期物質在大尺度上更均勻分布，如此深且大的空洞在當前預測中統計上極為罕見。
未來研究將用其他膨脹探針交叉驗證空洞模型，例如：
- Ia型超新星（作為“標準燭光”）
- 宇宙計時器（利用靜止星係的年齡與紅移）
會議詳情
- 時間：2025年7月9日 14:15 BST
- 地點：NAM 2025，OCW017室
- 場次：“哈勃張力的理論與觀測方法”
- 更多資源：會議議程 | RAS媒體庫（空洞、BAO、膨脹示意圖）
這項研究表明，大爆炸的微弱回聲或將重塑我們在宇宙中的位置——我們不僅處於膨脹的宇宙中，或許還身處一個寧靜的氣泡之中
