Наша Вселенная находится внутри черной дыры❗ Это открытие телескопа «Джеймс Уэбб» может вас потрясти

Находится ли наша Вселенная внутри черной дыры? Это открытие телескопа «Джеймс Уэбб» может вас потрясти

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».