Был ли «Большой взрыв» космическим отскоком? Новое исследование предполагает, что Вселенная могла зародиться внутри гигантской черной дыры.
Большинство научно-популярных книг начинают Вселенную с одного взрывного Большого взрыва. Новое исследование утверждает нечто более тихое, но не менее драматичное: ранний космос мог находиться глубоко внутри гигантской черной дыры, которая сначала сжалась в себя, а затем отскочила.
«Большой взрыв часто описывается как взрывное рождение Вселенной — единичный момент, когда пространство, время и материя возникли», — написал в The Conversation ведущий исследователь Энрике Газтанага из исследования , опубликованного в Physical Review D. «Но что, если это было вовсе не начало? Что, если наша Вселенная возникла из чего-то другого — чего-то более знакомого и радикального одновременно?
Как хруст становится космосом
Представьте себе огромный, почти однородный шар газа и пыли, падающий внутрь под собственным весом. Задолго до того, как он успеет исчезнуть в бесконечно плотной точке, квантовое давление отталкивает его, заставляя материал остановиться, а затем отскочить наружу.
«Наши расчеты показывают, что Большой взрыв не был началом всего, а скорее результатом гравитационного сжатия или коллапса, в результате которого образовалась очень массивная черная дыра, а затем произошел отскок внутри нее», — сказал Газтанага.
Все это действие разворачивается за горизонтом событий объекта — невидимой границей, которая определяет любую черную дыру. Снаружи ничего не выглядит необычным. Внутри пространство растягивается с головокружительной скоростью, создавая совершенно новую вселенную.
Космологи обычно ссылаются на неизвестное поле «инфлятона», чтобы заставить младенческую вселенную расширяться, и добавляют «темную энергию», чтобы объяснить, почему это расширение ускоряется сегодня. Новая модель связывает оба эпизода с одним и тем же квантовым толчком.
«Сегодняшняя стандартная космологическая модель , основанная на Большом взрыве и космической инфляции (идея о том, что ранняя Вселенная быстро увеличивалась в размерах), оказалась на удивление успешной в объяснении структуры и эволюции Вселенной», — сказал Газтанага. «Но это имеет свою цену: она оставляет без ответа некоторые из самых фундаментальных вопросов. Во-первых, модель Большого взрыва начинается с сингулярности — точки бесконечной плотности, где законы физики нарушаются. Это не просто технический сбой; это глубокая теоретическая проблема, которая предполагает, что мы на самом деле вообще не понимаем начало».
Переворачиваем сценарий предыдущих предположений
Новые универсальные модели команды, такие как эта, встречаются часто. Однако эта исследовательская группа считает, что сила модели заключается в ее проверяемости.
«Очевидным доказательством нашего сценария с отскоком является наличие как небольшой пространственной кривизны, так и небольшого члена [космологической постоянной]», — пишет команда в исследовании. «Хотя последний уже был измерен с высокой точностью, первый остается проверяемым прогнозом для предстоящих космологических исследований».
Более того, новая модель предсказывает, что пространство не является плоским, а имеет небольшую положительную кривизну.
Поскольку отскок начинается с облака с реальным размером, а не с абстрактной точки, авторы говорят, что пространство должно быть почти плоским, но не идеально. Их уравнения «предсказывают небольшую, но не нулевую замкнутую пространственную кривизну», достаточно малую, чтобы скрыться от более ранних телескопов, но достаточно большую, чтобы новые проекты, такие как спутник Euclid ЕКА или спектроскопический инструмент темной энергии, могли ее обнаружить.
Если они окажутся правдой, это будет иметь, мягко говоря, глубокие последствия.
«Эта модель не просто решает технические проблемы стандартной космологии», — сказал Газтанага. «Она также может пролить новый свет на другие глубокие тайны в нашем понимании ранней Вселенной — такие как происхождение сверхмассивных черных дыр, природа темной материи или иерархическое формирование и эволюция галактик».
Будущие компьютерные симуляции проверят, работает ли отскок, если добавить комки, вращения и всю прочую неразбериху реальной материи. На данный момент исследование предлагает новую, легко излагаемую возможность: вселенная, возможно, не взорвалась из ничего. Она могла возникнуть из космического хруста, спрятанная внутри утробы черной дыры.
Оригинал статьи можно прочитать здесь.
Больше информации о самых интересных научных открытиях и удивительных исторических фактах читайте на нашем сайте «Совятня».
Интересные новости, советы по здоровью, ответы на популярные вопросы и цитаты великих ученых ищите в Telegram.
