МОСКВА, 20 апр — РИА Новости, Захар Андреев. Согласно господствующей в науке теории, наша Вселенная началась с Большого взрыва. А вот что было до него, точно не известно. Новое спорное исследование предлагает решение этой головоломки. Заодно объясняет, что такое темная материя и откуда в ранней Вселенной взялись черные дыры. О тайнах мироздания — в материале РИА Новости.
Экзотическая идея
Ученые давно пытаются понять, что такое темная материя. Она работает как невидимый клей, удерживая галактики вместе, но ее не может обнаружить ни одно известное средство наблюдения. Обычно физики предполагают, что она состоит из пока не открытых субатомных частиц. Но есть и другая, более экзотическая гипотеза: возможно, темная материя — это древние черные дыры, образовавшиеся до Большого взрыва. Они идеально подходят на эту роль, утверждает в статье Энрике Гастаньяга, профессор Института космологии и гравитации Портсмутского университета (Великобритания).
Чтобы такая идея работала, придется пересмотреть теорию самого Большого взрыва. Обычно его считают моментом рождения всего сущего. Гастаньяга — сторонник альтернативной теории, так называемой модели отскока. Согласно этой версии, до Большого взрыва Вселенная сжималась. Когда процесс дошел до предела (но не до бесконечной точки — сингулярности, где все законы физики ломаются), произошел "отскок", и началось ее расширение, которое мы и называем Большим взрывом.
Эволюция Вселенной согласно стандартной модели
Ключевой вопрос: могли ли какие-то объекты пережить этот катастрофический "отскок"? По мнению Гастаньяго, — да, могли. Его расчеты показывают, что объекты крупнее 90 метров уцелели при переходе от сжатия к расширению. Такие "реликвии" из прошлой Вселенной — черные дыры, гравитационные волны — сохраняют свою массу. Более того, во время сжатия материя соединяется в галактики и звезды, а после "отскока" эти структуры схлопываются уже в черные дыры — так получается много готовых "кирпичиков" для темной материи.
Астроном полагает, что эта гипотеза неожиданно объясняет загадку телескопа "Джеймс Уэбб". Он нашел в ранней Вселенной невероятно массивные и яркие объекты ("маленькие красные точки"), которые по стандартной теории не успели бы сформироваться так быстро. Но если они образовались из реликтовых черных дыр, существовавших еще до нашего Большого взрыва, то все встает на свои места. Получается, темные структуры, управляющие галактиками сегодня, могут быть призраками прошлого, пережившими космический апокалипсис.
Мироздание-матрешка
Отметим, что Гастаньяга — давний критик теории Большого взрыва. Ученый признает, что эта модель "оказалась на удивление успешной", но видит в ней и неразрешимые проблемы.
"Она объясняет космическое микроволновое фоновое излучение — послесвечение ранней Вселенной — и с поразительной точностью предсказывает крупномасштабное распределение галактик, — пишет он. — Однако в Общей теории относительности Эйнштейна, которая легла в основу стандартной космологической модели, также описана сингулярность — точка, где плотность становится бесконечной и известные законы физики перестают действовать. Многие ученые интерпретируют это не как физическую реальность, а как признак того, что теории чего-то не хватает, поэтому самые ранние моменты существования Вселенной она объяснить не может".
Сингулярность внутри черной дыры
Ранее Гастаньяга выдвигал предположение, что наш универсум не только зародился в одной из черных дыр, но и может находиться внутри нее до сих пор. А наблюдаемые человечеством черные дыры, в том числе в нашей Галактике, в свою очередь, могут содержать собственный мир, подобный нашему. То есть устройство мироздания напоминает матрешку: в каждой вселенной содержатся другие.
Но есть нюанс
По мнению специалистов, гипотеза Гастаньяги о происхождении Вселенной имеет право на существование. Его модель довольно стройна, дает интересные наблюдательные предсказания и, как он сам подчеркивает, не имеет противоречий со стандартной физикой и Общей теорией относительности.
Тем не менее для модели цикличной Вселенной требуется сделать ряд допущений, от которых серьезно зависит стройность его предположений, отмечает директор Государственного астрономического института имени П. К. Штернберга, член-корреспондент РАН Константин Постнов.
"Автор предполагает, что в наблюдаемой Вселенной имеется положительная кривизна, то есть мы живем в мире с пространственной топологией поверхности сферы. Но измерения по флуктуациям реликтового фона приводят к заключению, что кривизна равна нулю (пространство плоское) с неопределенностью меньше одной десятой процента. С каждым новым экспериментом этот параметр уточняется, но статистическая ошибка по-прежнему есть. От нее зависит, является ли кривизна положительной или отрицательной. Поэтому закрыть вопрос о модели цикличной Вселенной пока нельзя", — говорит ученый РИА Новости.
Прав Гастаньяга или нет, мы узнаем только тогда, когда сможем доказать или опровергнуть его утверждения с помощью точных данных. Не исключено, что, если даже небольшая погрешность в измерениях качнется в нужную сторону, человечеству придется переписать учебники по космологии.
