Астрономы считают, что Вселенная только черная дыра в материнском Универсуме

Согласно новой концепции, предложенной учеными из Университета Портсмута, происхождение Вселенной связано не с сингулярностью, а с черной дырой, образовавшейся в процессе гравитационного коллапса в неком материнском Универсуме. Эта работа опубликована в журнале Physical Review D и ставит под сомнение традиционные представления о начале Вселенной.

Астрофизики выдвигают идею, что Большой взрыв был следствием коллапса материи, достигшей критической плотности, что привело к созданию огромной черной дыры. Внутри этой черной дыры произошло нечто вроде «отскока», в результате чего началось расширение, которое и дало начало нашей Вселенной. Хотя данная гипотеза основывается на строгих математических расчетах, она не согласуется со Стандартной космологической моделью, которая утверждает, что Вселенная начинается с сингулярности — точки бесконечной плотности, где законы физики теряют смысл. Стандартная модель, хотя и хорошо описывает эволюцию Вселенной, требует введения гипотетических сущностей, которые пока не были наблюдаемы, таких как особое поле, отвечающее за инфляцию в первые моменты существования Вселенной, и темная энергия, ускоряющая расширение.

Отказ от сингулярности

В альтернативной модели, предложенной астрофизиками, акцент делается не на внешнем расширении, а на внутреннем коллапсе, аналогичном образованию черных дыр. Согласно классическим теоремам Пенроуза и Хокинга, этот коллапс должен приводить к сингулярности, однако эти теории действуют только в рамках классической физики.

С учетом квантовых эффектов, например, принципа исключения Паули (согласно которому два одинаковых фермиона не могут занимать одно и то же квантовое состояние), бесконечное сжатие оказывается невозможным: фермионы препятствуют сжатию. В результате вместо сингулярности происходит «отскок». Ученые представили точное аналитическое решение, показывающее, как масса достигает высокой плотности и затем переходит в фазу расширения, запускающую новый «Большой взрыв» внутри черной дыры.

Проверка новой модели Вселенной

Космическая обсерватория ARRAKIHS, запуск которой запланирован на начало 2030-х годов, будет способствовать проверке этой модели. Главное отличие данной концепции заключается в том, что она объясняет две фазы ускоренного расширения (инфляцию и темную энергию) не через экзотические поля, а как естественное следствие физики «отскока».

Предсказания модели подлежат проверке: например, Вселенная должна иметь небольшую положительную кривизну, что является остатком от начальной плотности, спровоцировавшей коллапс. В случае, если будущие наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа ARRAKIHS или обсерватории Euclid, подтвердят предсказанную кривизну, это станет значительным подтверждением гипотезы.

На данный момент расчеты новой модели уже согласуются с текущими измерениями скорости расширения Вселенной. Более того, эта концепция может объяснить происхождение сверхмассивных черных дыр, природу темной материи и процессы формирования галактик.

Астрофизики уверены, что новая модель не только решает проблему сингулярности и объединяет общую теорию относительности с квантовой механикой, но и предлагает элегантное, обоснованное объяснение происхождения космоса без необходимости в гипотетических сущностях.