我們的宇宙是否被困在黑洞之中?詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的驚人發現
自從詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)升空以來,它徹底改變了我們對早期宇宙的認知。然而,最新的觀測結果可能讓天文學家陷入深思,甚至暗示我們所見的一切可能都位於一個黑洞內部。這項發現不僅挑戰了現有的宇宙理論,還可能為宇宙的誕生提供全新的解釋。
這臺耗資100億美元的望遠鏡於2022年夏季開始觀測宇宙,並發現了一個令人驚訝的現象:絕大多數早期星系都以相同的方向旋轉。具體來說,約三分之二的星系順時針旋轉,而另外三分之一則逆時針旋轉。在一個隨機的宇宙中,科學家原本預期會有50%的星系朝一個方向旋轉,另外50%朝相反方向旋轉。然而,這項研究顯示,星系旋轉似乎存在某種「偏好方向」。
這項發現來自詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的「深空星系巡天計畫」(JADES),該計畫觀測了263個星系。研究團隊負責人、卡爾·R·艾斯工程學院的電腦科學副教授Lior Shamir表示:「目前尚不清楚是什麼原因導致這種現象,但有兩種主要的解釋。第一種解釋是宇宙在誕生時就是旋轉的,這與黑洞宇宙學的理論相符,該理論認為整個宇宙可能位於一個黑洞的內部。」
黑洞宇宙學,也被稱為「史瓦西宇宙學」,提出了一個大膽的假設:我們的可觀測宇宙可能是一個更大母宇宙中的黑洞內部。這一理論最早由理論物理學家Raj Kumar Pathria和數學家I. J. Good提出,認為黑洞的「事件視界」(即光也無法逃脫的邊界)可能也是我們可見宇宙的邊界。這意味著,我們宇宙中的每一個黑洞都可能是通往另一個「嬰兒宇宙」的入口。
波蘭理論物理學家Nikodem Poplawski進一步發展了這一理論。他認為,黑洞內部的物質在達到極高密度後,會像被壓縮的彈簧一樣反彈,並迅速膨脹,從而形成一個新的宇宙。這種反彈可能是我們所稱的「大爆炸」的起源。Poplawski解釋道:「這種極強的引力場會導致大量粒子產生,從而增加黑洞內部的質量,並引發反彈。這種反彈可能解釋了我們宇宙的膨脹現象。」
根據這一理論,每個黑洞都可能成為連線母宇宙與新宇宙的「愛因斯坦-羅森橋」(即蟲洞)。在新宇宙中,母宇宙會以「白洞」的形式出現,這是一種無法從外部進入的空間區域,可以視為黑洞的反面。Poplawski進一步指出:「因此,我們自己的宇宙可能位於另一個宇宙中的黑洞內部。黑洞的事件視界決定了時間的單向流動,這也解釋了嬰兒宇宙中時間箭頭的來源。」
對於詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的這項發現,Poplawski表示:「如果我們的宇宙存在一個偏好軸,這將非常有趣。這樣的軸可以自然地解釋為我們的宇宙是在某個母宇宙中的黑洞事件視界另一側誕生的。」他還指出,黑洞通常由旋轉的恆星或星系核心形成,因此黑洞本身也會旋轉,其旋轉軸可能影響了由其產生的宇宙,並在星系旋轉中表現出來。
另一種解釋是,銀河系自身的旋轉可能影響了觀測結果。此前,科學家認為銀河系的旋轉速度對詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的觀測影響微乎其微。然而,如果這一假設成立,我們可能需要重新校準對深空距離的測量。Shamir總結道:「這種校準還可以解釋宇宙學中的其他未解之謎,例如宇宙膨脹速率的差異以及某些大型星系的年齡問題。」
這項研究已發表於《皇家天文學會月刊》,並由Space.com首發。