Нове дослідження передбачає, що наш Всесвіт міг початися не з одиничного вибухового «Великого вибуху», а виникнути в результаті «космічного відскоку». Якщо ця теорія підтвердиться, деякі чорні дірки, які зараз дрейфують у космічному просторі, можуть виявитися «копалинами» — стародавніми об’єктами, які сформувалися ще до початку нашого нинішнього розширення і пережили цей перехід.
За межами сингулярності
Протягом десятиліть стандартна космологічна модель стверджувала, що Всесвіт виник приблизно 13,8 мільярда років тому із сингулярності — крапки з нескінченною щільністю, де відомі закони фізики перестають працювати. Проте багато фізиків розглядають цю «сингулярність» не як фізичну реальність, бо як математичний сигнал того, що наші поточні теорії неповні.
Професор Енріке Гастаньяга з Портсмутського університету та Інституту космічних наук у Барселоні пропонує альтернативу: космологію відскоку.
У цій моделі Всесвіт не бере початок з нічого. Натомість вона проходить через цикл стиснення, за яким слідує відскок. Замість колапсувати в нескінченну точку, Всесвіт досягає стану екстремальної, але кінцевої щільності. На цьому етапі квантові ефекти створюють потужний тиск, спрямований зовні — подібно до сил, що стабілізують нейтронні зірки, — що й провокує той самий «відскок», що переходить у розширення, яке ми спостерігаємо.
Виживання «космічних копалин»
Найінтригуючим аспектом цього дослідження є можливість виживання давніх структур. Згідно з розрахунками, опублікованими в журналі Physical Review D, компактні об’єкти розміром більше приблизно 90 метрів потенційно здатні пережити перехід від Всесвіту, що стискається до розширення.
Ці «реліктові» об’єкти можуть включати:
– Давні чорні діри: масивні останки попередньої космічної ери.
– Гравітаційні хвилі: коливання простору-часу, що виникли ще у фазі до «відскоку».
– Флуктуації щільності: структури матерії, що сформували ранній Всесвіт.
Вирішення космологічних загадок
Якщо ці реліктові чорні діри існують, вони можуть дати відповіді на кілька найстійкіших загадок фізики:
1. Таємниця темної матерії
Темна матерія – це невидима субстанція, яка перевершує за масою звичайну матерію вп’ятеро, проте її склад залишається невідомим. Якщо величезна кількість цих реліктових чорних дірок сформувалася під час відскоку, вони могли б скласти значну частину — або навіть всю — темну матерію, яка сьогодні формує наші галактики.
2. Парадокс «маленьких червоних крапок»
Нещодавні спостереження за допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» (JWST) виявили несподівано масивні об’єкти в ранньому Всесвіті, які часто називають «маленькими червоними точками». Стандартні моделі важко пояснюють, як такі масивні чорні діри могли так швидко вирости після Великого вибуху. Однак, якщо ці чорні дірки вже були як «копали» відразу після відскоку, їм не потрібно було «починати з нуля», що пояснює їхню раптову появу на космічній часовій шкалі.
3. Інфляція та темна енергія
Модель відскоку також пропонує природне пояснення космічної інфляції (стрімкого розширення раннього Всесвіту) і може навіть пролити світло на природу темної енергії – таємничої сили, що викликає нинішнє прискорене розширення Всесвіту.
Погляд у майбутнє
Хоча теорія виглядає переконливо, вона досі не доведена. Зараз вчені сподіваються на майбутні спостереження, щоб знайти незаперечні докази, такі як ледь вловимі патерни в космічному мікрохвильовому фоновому випромінюванні (реліктовому випромінюванні) або специфічні сигнатури гравітаційних хвиль, які могли виникнути лише в епоху до «відскоку».
«Якщо Всесвіт справді пережив відскок, то темні структури, що формують галактики сьогодні, можуть бути пережитками космічної епохи, що передувала Великому вибуху».
Висновок: Замінюючи концепцію одиничного початку циклом космічного розвитку, ця теорія пропонує потенційний міст між квантовою фізикою і космологією, припускаючи, що самі основи нашого Всесвіту можуть бути набагато старшими, ніж сам Великий вибух.
