Zrychlené rozpínání vesmíru způsobené gravitací a vyvrácení kosmologického principu

Zde je grafické řešení rozpínání vesmíru pomocí Hubbleovy „konstanty“, která má vyšší hodnotu pro blízký vesmír a nižší hodnotu pro vzdálený vesmír. Z toho plyne, že zrychlená expanze mohla být způsobena obyčejnou gravitací.

  Vyjděme z toho, že vesmír je plochý na velkých škálách od 1 Gly, tedy nezakřivený a euklidovský.
   Potom vystačíme s euklidovskou geometrií a jednoduchou aritmetikou pro sčítání délek i rychlostí.
  Dnes už víme, že Hubbleova „konstanta“ se mění nejen s časem, ale také se vzdáleností od nás. Její dnešní hodnota Ho vypočítaná z reliktního záření má hodnotu  67,4 km/s/Mpc, ale pro blízký vesmír byla naměřena  73-74  km/s/Mpc (1). Ho tedy klesá se vzdáleností od nás, to je patrné i z následujícího grafu (2).

  Níže je graf podle Hubble – Lemaitrova zákona

  Vnow = Ho . Dnow

kde Vnow a Dnow  jsou dnešní rychlosti a vzdálenosti. Je to nelineární expanze, protože parametr Ho klesá se vzdáleností Dnow. Černé body dole představují homogenní vesmír, jsou to kupy galaxií o stejné hmotnosti a stejné vzdálenosti od sebe. Gravitace těchto kup se navzájem ruší a my se nacházíme v bodě 0.

Jestliže tento homogenní vesmír necháme expandovat zmíněnou nelineární expanzí, vznikne nehomogenní vesmír se středem rozpínání v bodě 0, přičemž kupy galaxií už nemají stejné vzdálenosti od sebe, protože blízký vesmír se rozpíná rychleji než vzdálený, viz následující obr.

Tím je také vyvrácen kosmologický princip, který říká, že každý pozorovatel je v centru rozpínání. My se nacházíme poblíž bodu 0, protože nám se vesmír jeví ve všech směrech zhruba stejný, tedy izotropní, ale nikoli homogenní. Vzdálený pozorovatel v bodě 3 už není v centru expanze, protože kupy galaxií vlevo od něho se vzdalují rychleji než ty vpravo. A jeho kupa se už nenachází ve stavu bez tíže, ale působí na ni gravitační síla Fg směrem od nás a směrem k vyšší hustotě vesmíru.
  Tak  lze jednoduše vysvětlit i zrychlené rozpínání vesmíru, které již bylo pozorováno a může být způsobeno gravitací a nikoli temnou energií.

Prameny
(1) New distance measuremens bolster challenge to basic model of universe (phys.org)(2) KBC void and Hubble tension contradict ?CDM on a Gpc scale - Milgromian dynamics as a possible solution | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | Oxford Academic (oup.com)