Новая физическая теория предполагает, что черные дыры являются ключом к циклам расширения и сжатия Вселенной.

Вселенная расширяется. С этим фактом не согласен никто, имеющий хоть какой-то опыт в астрономии или физике.

Точно так же никто на самом деле не согласен с тем, что в какой-то момент через миллиарды лет Вселенная расширится. уже— Закончилась энергия для дальнейшего расширения. В этот момент что-то должно измениться. Вот тут и начинается спор.

В этом космологическом аргументе появились новые морщины, и он запутан. согласно с Новое исследование По словам космологов Даниэлы Перес и Густаво Ромеро из Аргентинского института рентгеновских лучей, Вселенная неоднократно расширялась и сжималась, и большие черные дыры — одни из немногих вещей, которые пережили эти бесконечные циклы разрушения и обновления. Эти циклы являются частью того, что космологи называют потенциальным «космическим скачком».

Математическая модель теоретической черной дыры находится в центре внимания рецензируемого исследования Переса и Ромеро, которое было опубликовано в прошлом месяце в научном журнале. физический обзор d.

«Наш главный результат заключается в том, что решение представляет собой динамическую черную дыру, присутствующую во всех периодах модели космологической регрессии», — написали они.

Другими словами, черная дыра Переса и Ромеро выжила, даже несмотря на то, что все вокруг было уничтожено, когда Вселенная разрушилась на пути к окончательному восстановлению.

Это убедительное открытие. Вопрос о роли черной дыры в восстанавливающейся Вселенной «явно интригует», — сказал The Daily Beast Леандрос Периволаропулос, физик из Университета Янины в Греции, не участвовавший в исследовании, — и эту статью можно рассматривать как первоначальная попытка решить эту проблему».

Но будьте осторожны: в аргументах Переса и Ромеро сделано много допущений. Вполне возможно, что в тот момент, когда Вселенная скачет от сжатия к расширению, все правила, которыми руководствуется наше понимание физики, перестают действовать. Возможно, мы пытаемся понять непостижимое.

«Сама общая теория относительности не работает как в сингулярности черной дыры, так и в сингулярности отскока», — сказал Периволаропулос. «Поэтому любой вывод, основанный на этом, нельзя воспринимать всерьез».

Другими словами, в тот момент, когда Вселенная схлопнется до своего наименьшего размера непосредственно перед отскоком, гравитация перестанет нормально работать. Вот что мы подразумеваем под сингулярностью: исключение из законов физики. Мы понятия не имеем, как поведет себя черная дыра, если правила не действуют.

Периволаропулос добавил, что методы Переса и Ромеро «мягко говоря, имеют большой потенциал для улучшения».

Чтобы было ясно, основная идея о том, что Вселенная постоянно расширяется и сжимается, не нова. Космическая регрессия — одна из нескольких ведущих теорий космологов, изучающих происхождение и судьбу Вселенной.

На самом деле, по крайней мере, одна группа ученых считает, что наша Вселенная возрастом 13,7 миллиарда лет находится в конце своей последней фазы расширения, и Вы можете снова начать заключать договор Примерно через сотню миллионов лет она находится на пути к новому скачку в течение нескольких миллиардов или десятков миллиардов лет.

Альтернативные теории того, как вселенная может закончиться, включают в себя ее замедление и замерзание, схлопывание самой себя или вращение в бесчисленные фрагментированные карманные вселенные. Среди всех вариантов становится ясно, почему космический отскок привлекает столько внимания. Это отличный способ объяснить некоторые странные вещи, которые мы видим вокруг себя в космосе.

Во-первых, это может помочь объяснить, почему существуют такие странные, разбросанные куски вещества в практически однородно пустой вселенной. Галактики. звезды. планеты. Люди. Неровности в пространстве являются побочным продуктом бесконечного расширения и сжатия.

Отскок также может иметь смысл для самых больших черных дыр. В частности, «гигантская» разновидность, которая в миллиарды раз больше нашего Солнца и оказывает такое сильное гравитационное воздействие на пространство вокруг себя, что даже свет не может покинуть его.

На данный момент мы обнаружили две из этих массивных черных дыр, используя новый глобальный набор радиотелескопов под названием телескоп горизонта событий. один наблюдал В центре нашей галактики Млечный Путь. был другой Замечено в самом сердце Мессье 87галактика в 54 миллионах световых лет от нас.

Черная дыра содержит самое близкое к сингулярности — исключение из общепринятых правил физики — то, что мы можем непосредственно наблюдать с помощью наших телескопов. В центре невероятно плотной темной черной дыры наше понимание Вселенной рушится. Как сказал Периволаропулос.

Есть что-то особенное в чем-то таком большом и интенсивном. Это нечто особенное, что может помочь самым большим черным дырам выжить каждый раз, когда Вселенная приходит в норму, а все остальное сжимается в своего рода мягкое тесто из материи и энергии.

Их выживание может быть ключом. Возможно, только может быть, не случайно черные дыры терпят и сохраняют свою неповторимую странность, когда все вокруг них сжимается до однородности. Черные дыры могут быть одной из причин, по которой Вселенная может прийти в норму Назад После того, как он сжимается каждые 30 миллиардов лет или около того.

Согласно Пересу и Ромеро, есть основания полагать, что большие черные дыры, оставшиеся нетронутыми после космического скачка, помогают Вселенной восстановиться, возвращая материю в космос и смешивая вновь расширяющуюся материю с ее энергией.

«Если черные дыры пройдут через отскок, они могут создать возмущения, которые приведут к структурообразованию и раннему формированию расширяющейся галактики», — написали они. Черные дыры могут действовать как двигатели создания или реконфигурации, если хотите, помогая формировать галактики, звезды и планеты в восстанавливающуюся галактику.

Это привлекательная идея. Особенно в свете другой теории, завоевавшей доверие (параллельно с идеей космического отскока), что в центре каждой галактики есть сверхмассивные черные дыры. Мы еще не все нашли.

Справедливости ради следует отметить, что Перес и Ромеро — не первые космологи, исследующие взаимосвязь между прыгающей Вселенной и сверхмассивными черными дырами. Бернард Карр и Тимоти Клифтон из Лондонского университета королевы Марии, а также Алан Кули из Университета Далхаузи в Канаде, Об этом было написано Черные дыры уже много лет переживают космический отскок. «Проведенные нами расчеты показывают, что это возможно», — сказал Кули The Daily Beast.

Разница в том, что в модели Кули и его коллег черные дыры встроены в окружающую структуру сжимающейся Вселенной, а не содержатся внутри нее. Это облегчило бы существование черных дыр, даже когда вещи внутри структуры Вселенной разрушаются сами по себе.

По мнению Переса и Ромеро, черные дыры таковы. внутри структура. «Они рассматривают несколько иную модель, — сказал Кули. В этой концепции восстанавливающейся Вселенной черные дыры более мощные, чем кто-либо мог себе представить раньше, и, возможно, даже более важны для нового расширения Вселенной.

Если есть опасность в области космологии, которую Перес и Ромеро разделяют с Кули и компанией, достоверные данные о восходящих вселенных и сверхмассивных черных дырах довольно слабы. Наших космических зондов очень мало. Мы можем видеть так далеко только в старые телескопы.

Чтобы получить лучшее представление о потенциальном космическом отскоке с помощью черных дыр, нам нужно найти больше черных дыр. Особенно большие в центрах галактик. Нам также нужны более качественные измерения фонового излучения Вселенной. Точные показания радиации могут указывать на циклы расширения и сжатия.

Хорошая новость заключается в том, что эти наблюдения могут вскоре стать возможными. новый БИЦЕП .массив, группа из четырех радиотелескопов, строящихся на Южном полюсе, может дать нам хорошие показания радиации, начиная с следующих нескольких лет. И мы можем ожидать больше изображений (и даже некоторых фильмов) больших черных дыр с телескопа Event Horizon.

Если такие космологи, как Перес, Ромеро и Кули, начнут повсюду находить черные дыры, а также регистрировать контрольные диаграммы излучения прыгающей Вселенной, нам, возможно, придется примириться с идеей, что все, что мы можем видеть и воображать, гораздо менее уникально, чем мы раньше думали.

На самом деле мы можем жить в третьей, сотой или тысячной версии Вселенной после неоднократных скачков, каждый из которых частично подпитывается все более крупными черными дырами.