První z nich je z University of Helsinky, 2007 (1), kde dnešní hustota hmoty narůstá do vzdálenosti 4 Gpc, zatímco Hubbleův parametr klesá.
Na obr. 1 je zeleně průběh dnešní hustoty hmoty ve vesmíru až do vzdálenosti 5 Gpc = 16,3 Gly , přičemž my se nacházíme v bodě 0 s nejnižší hustotou. Modře je zakreslen průběh Hubbleova parametru (dříve konstanty), který klesá z 65 na 52 km/s/Mpc. Je to tedy nelineární expanze podle modelu LTB, kterou jsme zde popisovali nedávno (3). Tuto expanzi si můžeme představit docela snadno: Mějme pružné lano, na které nakreslíme značky ve stejné vzdálenosti od sebe, jako galaxie o stejné hmotnosti, tedy homogenní vesmír. Pokud toto lano budeme natahovat ve vodorovné poloze, budou značky udržovat stejné rozestupy a vesmír bude stále homogenní. Pokud ovšem to lano zavěsíme, budeme natahovat směrem dolů a vezmeme v úvahu také zemskou gravitaci, vznikne zmíněná nelineární expanze. Pokud lano natáhneme silou F a tíha lana bude GL, potom horní úsek lana bude napínán silou F+GL, zatímco dolní úsek pouze silou F a natáhne se méně, tím vznikne nehomogenní vesmír, který bude mít v bodě 0 menší hustotu.
Na obr.2 je průběh hustoty poněkud jiný. Pochází od Phil. Bulla a Tim. Cliftona, 2012 (2), kde autoři uvádějí: “ To ukazuje, že pozorování provedena v nehomogenním vesmíru mohou znamenat zrychlení bez existence temné energie.“
Hustota zde stoupá do vzdálenosti asi 2,8 Gpc a pak mírně poklesne. Autoři zde zavádějí dva Hubbleovy parametry, příčný (čárkovaný) a radiální, tedy ve směru od nás. Ten nejdříve prudce klesá, ale pak se mírně zvýší. Tento model již nelze vysvětlit tak primitivně, ale opět pomocí gravitace to půjde. Na obr. 1 máme pozorovatele P ve vzdálenosti 5 Gpc, který se nachází v oblasti, kde je konstantní hustota hmoty. Vzhledem k tomu, že gravitace se šíří pouze rychlostí světla, bude na něj působit gravitačně pouze ta hmota, kterou může pozorovat, tedy to bude zhruba stejná koule jako v našem případě o poloměru 5,8 Gly = 1,8 Gpc, viz (3) Je to tedy homogenní koule, v jejímž středu je stav beztíže, tedy nulová gravitace g = 0.
Druhý pozorovatel P ́ je ve vzdálenosti 2,2 Gpc, kolem něho opíšeme stejně velkou kouli, která však nebude homogenní. Na pravé straně má podstatně vyšší hustotu než na levé, její hmota tedy způsobí gravitaci g v kladném směru. Z toho je zřejmé, že pozorovatel P ́bude při rozpínání vesmíru dohánět pozorovatele P, čímž vznikne navýšení hustoty, které je už na obr.2 patrné.
Na obr.2 máme pozorovatele P ve vzdálenosti 4,2 Gpc a kolem něho si opět opíšeme kouli o poloměru 1,8 Gpc. Tuto kouli si nyní svislým řezem rozdělíme na dvě polokoule. Pravou, která má hustotu h1= 1 a levou, jejíž hustota bude dána součtem hustot h1 + h2. A nyní ke gravitační síle, která působí na pozorovatele: Gravitační síly obou polokoulí způsobené hmotou o hustotě h1 se vzájemně vyruší a zůstane nám pouze gravitace levé polokoule o hustotě h2, která bude na pozorovatele působit záporným směrem. A to znamená, že rozpínání časoprostoru v této dnešní vzdálenosti 4,2 Gpc se musí v důsledku zmíněné gravitace zpomalovat.
Prameny:
(1) http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0609120.pdf
(2) https://arxiv.org/pdf/1203.4479v2.pdf
(3) http://dudr.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=559769
(4) http://dudr.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=559769