Некоторые ученые считают, что Большой взрыв на самом деле был последствием взрывного отскока из-за коллапса черной дыры, внутри которой всё еще находится Вселенная.

Об этом сообщает журнал BBC Science Focus.

Исследование профессора Энрике Гастаньяга из Университета Портсмута предполагает, что Большой взрыв в действительности был «Большим отскоком», когда материя, падающая в гигантскую черную дыру, сжалась, отскочила и расширилась, создавая Вселенную.

Данный анализ переосмыслил происходящее при коллапсе плотного и очень большого облака газа под действием собственной гравитации. Вместо традиционного представления об образовании при этом сингулярности исследование предполагает, что вбирающаяся материя достигает определенной точки и отскакивает от себя.

В результате отскок приводит к быстрому расширению, похожему на то, что астрономы считают последствием Большого взрыва.

Это означает, что реальность может быть заперта внутри горизонта событий черной дыры.

Так называемая модель Вселенной как черной дыры помогает объяснить несколько ключевых проблем современного понимания космологии, известного как «стандартная модель».

Так называемая стандартная модель работает только в том случае, если существовал период инфляции, когда весь космос стремительно расширялся за доли секунды после Большого взрыва.

Объяснение требует «темной энергии» — таинственной субстанции, которая раздвигает Вселенную, объясняя причину ее расширения в последние годы.

«Но мы не знаем, что на самом деле представляют собой эти компоненты. Напротив, оба периода быстрого расширения естественным образом возникают в модели Вселенной с чёрной дырой как следствие геометрии и динамики отскока.

Одна из причин привлекательности этой модели — ее простота: она объясняет космическое расширение, инфляцию и темную энергию, используя только гравитацию и квантовую механику — без дополнительных предположений или неизвестных ингредиентов», — отметил Гастаньяга.

При этом модель Вселенной как черной дыры не лишена своих недостатков. Например, она всё еще не дает представления о том, что такое темная материя.

Хотя известно, что невидимая субстанция распространена по всей Вселенной, поскольку удерживает галактики вместе, астрономы до сих пор не могут точно определить ее состав.

Гастаньяга предполагает, что некоторые формы материи могут быть связаны с реликтами фазы коллапса Вселенной, однако для соответствующего изучения нужны дополнительные исследования.

Отмечается, что предполагаемое зарождение Вселенной внутри черной дыры может означать, что человечество до сих пор находится в одной из них, которая, в свою очередь, располагается в более обширной Вселенной.

Возможно, что некоторые видимые черные дыры имеют свой собственный микрокосмос, в том числе маленькие черные дыры. По словам профессора, это можно представить, как вложенную структуру подобно русским матрешкам.

При этом данное предположение не означает, что каждая из бесчисленных триллионов черных дыр во Вселенной имеет внутри себя миниатюрную версию космоса, поскольку ее размер определяет, за сколько времени микрокосмос успевает развиться.

«Большие черные дыры (вроде нашей) позволяют формироваться структурам — галактикам, звездам, планетам, в то время как меньшие приводят к появлению вселенных, которые расширяются или сжимаются слишком быстро, чтобы успело произойти что-то интересное.

Это важно, поскольку гравитационный коллапс предсказывает гораздо больше маленьких черных дыр, чем больших.

Тот факт, что мы живем в одном из редких случаев очень больших черных дыр, может быть не совпадением — это единственный тип Вселенной с черными дырами, где могут существовать наблюдатели, подобные нам», — объяснил Гастаньяга.

Идея модели «Вселенной как черной дыры» появилась, когда профессор и его команда изменили подход к рассмотрению возникновения Вселенной.

Он объяснил, что предположения о начале ее существования после Большого взрыва были изменены на коллапсирующую материю в черную дыру.

В результате всё сводится к принципу квантового исключения — две идентичные частицы не могут находиться в одном месте и в одно время, выполняя одинаковую задачу.

Из-за этого существует предел того, насколько плотно материя может быть упакована, прежде чем частицы не смогут сжиматься еще сильнее без нарушения квантового принципа исключения. Это одна из причин, по которой такие звезды, как белые карлики, не просто разрушаются под собственным весом.

«Внутри черной дыры принцип исключения всё еще применим. Он не дает материи схлопнуться в точку [сингулярность]. Вместо этого он замедляет коллапс, останавливает его при высокой плотности и вызывает отскок, полностью избегая сингулярности», — добавил Гастаньяга.

Хотя идея о зарождении Вселенной после Большого взрыва прекрасна на бумаге, космологи не узнают ее истину без соответствующих экспериментов.

Однако теория предполагает несколько предсказаний о том, как должна выглядеть Вселенная, которые можно использовать для проверки. Гастаньяга подчеркнул, что она предсказывает легкое искривление Вселенной как сферы.

Несмотря на то, что большинство усилий по измерению кривизны Вселенной привели к выводу о ее плоскости, возможно, существует тонкий, едва заметный изгиб, для измерения которого не хватило чувствительности.

Именно поэтому в настоящее время аппарат Euclid Европейского космического агентства проводит самые точные измерения кривизны космоса, которые завершатся в 2030 году.

«Оно также предсказывает существование реликтовых черных дыр и реликтовых нейтронных звезд — объектов, образовавшихся в фазе коллапса, которые переживают отскок и могут существовать до сих пор», — добавил Гастаньяга.

Данные объекты могли повлиять на то, как развивались галактики и звезды. Возможно, удастся обнаружить следы этих реликтов и в текущем наблюдении за Вселенной, а также выяснить, действительно ли она существует внутри черной дыры.

Ранее, 12 сентября, международная группа физиков представила наиболее убедительные в настоящее время свидетельства о том, что черные дыры ведут себя в точном соответствии с общей теорией относительности Альберта Эйнштейна и что ключевые предположения Стивена Хокинга об их природе подтверждаются.

Отмечалось, что за последние 10 лет были выявлены порядка 300 предполагаемых слияний черных дыр, а на текущий момент такие события фиксируются примерно раз в три дня.

источник: Iz.ru, фото: Global Look Press/NASA