Более века назад немецкий физик Карл Шварцшильд с помощью математических расчетов описал явление, которое сегодня известно как черная дыра. Его исследования стали основой для так называемой шварцшильдовской космологии.
Спустя десятилетия, в начале 1970-х годов, ученые Радж Кумар Патхрия и И. Дж. Гуд развили его идеи и предположили, что шварцшильдовский радиус, который сейчас называют горизонтом событий (границей черной дыры, за которой ничто не может вырваться), может также выступать в роли границы нашей Вселенной.
Иными словами, они выдвинули гипотезу о том, что наша Вселенная находится внутри черной дыры, которая, в свою очередь, является частью более крупной вселенной. На первый взгляд это может показаться невероятным, но новые исследования, основанные на данных телескопа Джеймса Уэбба, подтверждают эту гипотезу.
Предпочтительное направление вращения Вселенной
Традиционно в космологии считается, что на больших масштабах Вселенная однородна и изотропна. Это означает, что ее свойства равномерны во всех точках, а также что она выглядит одинаково в любом направлении.
Однако новое исследование ставит этот постулат под сомнение. Ученые изучили 263 галактики, зафиксированные в рамках проекта JADES (James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey), который с помощью мощного телескопа исследует самые древние и удаленные объекты во Вселенной.
Если бы Вселенная действительно была изотропной, количество галактик, вращающихся по часовой стрелке, должно было бы приблизительно совпадать с числом галактик, вращающихся против часовой. Однако результаты показали иное: около трети галактик вращаются против часовой стрелки, а две трети — по часовой.
«Анализ проводился количественными методами на основе формы галактик, но различие настолько очевидно, что его можно заметить невооруженным глазом. Любой человек, взглянув на изображения, увидит разницу», — отметил автор исследования Лиор Шамир, профессор Университета штата Канзас.
Две возможные причины этого явления
По мнению ученых, данное различие может указывать на то, что Вселенная с момента своего возникновения находилась во вращении. Согласно гипотезе черной дыры, Вселенная могла унаследовать этот вращательный момент от черной дыры, в которой она находится.
«Одним из объяснений является то, что Вселенная родилась вращающейся. Это согласуется с теориями, утверждающими, что вся наша Вселенная находится внутри черной дыры. Однако если это так, значит, существующие космологические модели неполны», — добавил Шамир.
Существует и другое возможное объяснение. Когда объект приближается или удаляется, изменяется частота испускаемого им света или звука — этот эффект известен как доплеровский сдвиг. Так, движение Земли вокруг центра Млечного Пути влияет на восприятие света от других галактик.
Если галактика вращается в направлении, противоположном движению Земли, ее свет слегка сжимается и становится ярче. Это может привести к тому, что телескопы фиксируют больше галактик, движущихся против вращения Земли, чем ожидалось.
«Если это так, нам придется пересмотреть калибровку измерений расстояний в глубоком космосе. Это также может помочь объяснить другие нерешенные вопросы космологии, включая расхождения в оценках скорости расширения Вселенной и существование крупных галактик, которые, согласно текущим измерениям, кажутся старше самой Вселенной», — заключил Шамир.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
