|
Наша Вселенная находится внутри черной дыры
|
|
|
|
Без сомнения, с момента своего запуска космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) произвел революцию в нашем понимании ранней Вселенной, но его новые открытия могут поставить астрономов в тупик. Фактически, они могут рассказать нам нечто глубокое о рождении Вселенной, возможно, намекая на то, что все, что мы видим вокруг, заключено внутри черной дыры.
|
|
|
|
Этот телескоп стоимостью 10 миллиардов долларов, начавший наблюдать за космосом летом 2022 года, обнаружил, что подавляющее большинство далекого космоса, а значит, и ранних галактик, которые он наблюдал до сих пор, вращаются в одном направлении. Около двух третей галактик вращаются по часовой стрелке, а остальная треть — против часовой.
|
|
|
|
В случайной Вселенной ученые ожидали бы, что 50% галактик вращаются в одну сторону, а остальные 50% — в другую. Однако новое исследование указывает на то, что существует предпочтительное направление вращения галактик. Наблюдения за 263 галактиками, выявившие этот странно согласованный космический танец, были собраны в рамках программы «James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey» (JADES).
|
|
|
|
«Пока неясно, что вызывает этот феномен, но есть два основных возможных объяснения», — заявил в своем заявлении руководитель группы Лиор Шамир, доцент компьютерных наук в Колледже инженерии Карла Р. Айса.
|
|
|
|
|
|
|
«Первое объяснение заключается в том, что Вселенная родилась вращающейся. Это согласуется с такими теориями, как космология черных дыр, которая постулирует, что вся Вселенная находится внутри черной дыры. Но если Вселенная действительно родилась вращающейся, это означает, что существующие теории о космосе неполны».
|
|
|
|
Рождение в черной дыре?
|
|
|
|
Космология черных дыр, также известная как «космология Шварцшильда», предполагает, что наша наблюдаемая Вселенная может быть внутренней частью черной дыры, находящейся в более крупной родительской Вселенной.
|
|
|
|
Эта идея была впервые предложена теоретическим физиком Раджем Кумаром Патриа и математиком Ай. Дж. Гудом. Она заключается в том, что «радиус Шварцшильда», более известный как «горизонт событий» (граница, из-за пределов которой ничто, даже свет, не может покинуть черную дыру), также является горизонтом видимой Вселенной.
|
|
|
|
Это имеет еще одно следствие: каждая черная дыра в нашей Вселенной может быть дверью в другую «дочернюю Вселенную». Эти вселенные будут ненаблюдаемы для нас, поскольку они также находятся за горизонтом событий — односторонней световой ловушкой, из которой нет возврата, а значит, информация никогда не сможет передаться изнутри черной дыры внешнему наблюдателю.
|
|
|
|
Эту теорию поддерживает польский теоретический физик Никодем Поплавски из Университета Нью-Хейвена. Черные дыры рождаются, когда ядро массивной звезды коллапсирует. В их центре находится материя с плотностью, намного превышающей что-либо в известной Вселенной.
|
|
|
|
В теории Поплавски в конечном итоге связь между кручением (скручиванием материи) и вращением становится настолько сильной, что предотвращает бесконечное сжатие материи в сингулярность.
|
|
|
|
«Вместо этого материя достигает состояния конечной, чрезвычайно высокой плотности, прекращает коллапсировать, отскакивает, как сжатая пружина, и начинает быстро расширяться. Чрезвычайно сильные гравитационные силы вблизи этого состояния вызывают интенсивное рождение частиц, увеличивая массу внутри черной дыры на много порядков и усиливая гравитационное отталкивание, которое приводит к отскоку».
|
|
|
|
Ученый добавил, что быстрый отскок после такого мощного «отталкивания» мог привести к расширению нашей Вселенной — событию, которое мы сейчас называем Большим взрывом.
|
|
|
|
«Это создает конечный период космической инфляции, что объясняет, почему Вселенная, которую мы наблюдаем сегодня, на самых больших масштабах кажется плоской, однородной и изотропной.
|
|
|
|
«Кручение в гравитации расширенной теории общей теории относительности Эйнштейна, таким образом, дает правдоподобное теоретическое объяснение сценария, согласно которому каждая черная дыра создает новую, дочернюю Вселенную внутри себя и становится мостом Эйнштейна-Розена, или „кротовой норой“, соединяющей эту Вселенную с родительской Вселенной, в которой существует черная дыра».
|
|
|
|
Согласно этой теории, в новой Вселенной родительская Вселенная выглядит как другая сторона единственной белой дыры новой Вселенной — области пространства, в которую нельзя попасть снаружи и которую можно считать противоположностью черной дыры.
|
|
|
|
«Соответственно, наша собственная Вселенная может быть внутренней частью черной дыры, существующей в другой Вселенной».
|
|
|
|
Поплавски продолжил:
|
|
|
|
«Движение материи через границу черной дыры, называемую горизонтом событий, может происходить только в одном направлении, создавая асимметрию прошлого и будущего на горизонте и, следовательно, повсюду в дочерней Вселенной. Таким образом, стрела времени в такой Вселенной наследуется через кручение от родительской Вселенной».
|
|
|
|
Что касается новых данных JWST, Поплавски сказал Space.com:
|
|
|
|
«Было бы удивительно, если бы у нашей Вселенной была предпочтительная ось. Такая ось могла бы естественным образом объясняться теорией, что наша Вселенная родилась по другую сторону горизонта событий черной дыры, существующей в какой-то родительской Вселенной».
|
|
|
|
Он добавил, что черные дыры образуются из звезд или в центрах галактик, а также, скорее всего, в шаровых скоплениях, и все они вращаются. Это означает, что черные дыры тоже вращаются, и ось вращения черной дыры повлияла бы на созданную ею Вселенную, проявляясь как предпочтительная ось.
|
|
|
|
«Я думаю, что самое простое объяснение вращающейся Вселенной — это то, что она родилась в вращающейся черной дыре. Кручение пространства-времени обеспечивает наиболее естественный механизм, который избегает сингулярности в черной дыре и вместо этого создает новую, замкнутую Вселенную. Предпочтительная ось в нашей Вселенной, унаследованная от оси вращения ее родительской черной дыры, могла повлиять на динамику вращения галактик, создавая наблюдаемую асимметрию по часовой и против часовой стрелки.
|
|
|
|
«Открытие JWST, что галактики вращаются в предпочтительном направлении, поддержало бы теорию о том, что черные дыры создают новые вселенные, и я был бы невероятно взволнован, если бы эти результаты подтвердились».
|
|
Альтернативное объяснение
|
|
|
|
Другое объяснение того, почему JWST мог наблюдать перевес галактик, вращающихся в одном направлении, заключается в том, что на это могло повлиять собственное вращение Млечного Пути.
|
|
|
|
Ранее ученые считали, что скорость вращения нашей галактики слишком мала, чтобы оказывать значимое влияние на наблюдения JWST. Шамир заключил:
|
|
|
|
«Если это действительно так, нам придется перекалибровать наши измерения расстояний в далекой Вселенной. Перекалибровка измерений расстояний также может объяснить несколько других нерешенных вопросов в космологии, таких как различия в скоростях расширения Вселенной и существование крупных галактик, которые, согласно текущим измерениям расстояний, должны быть старше самой Вселенной».
|
|
|
|
Источник
|
