Изучая данные, полученные в ходе наблюдений ранней Вселенной с помощью космического телескопа NASA «Джеймс Уэбб», ученые выявили неожиданную закономерность, способную перевернуть наше понимание Вселенной. Оказалось, что подавляющее большинство древних галактик, вопреки всем предсказаниям, вращаются в одном направлении.
Это открытие, противоречащее фундаментальным космологическим моделям, подтолкнуло авторов исследования к радикальной гипотезе — возможно, вся наша наблюдаемая Вселенная находится внутри сверхгигантской черной дыры.
Неожиданное открытие в ранней Вселенной
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» позволил астрономам заглянуть в прошлое дальше, чем любой другой его предшественник; он оказался способен фиксировать инфракрасное излучение, испущенное чрезвычайно далекими галактиками «всего» через 300 миллионов лет после Большого взрыва.
Ученые из Канзасского государственного университета проанализировали изображения 263 галактик ранней Вселенной, которые были достаточно четкими для определения направления вращения. Результаты оказались совершенно неожиданными: 105 галактик (40%) вращались против часовой стрелки, а 158 (60%) — по часовой стрелке.
«Анализ галактик был проведен с помощью количественной оценки их форм, но разница настолько очевидна, что любой человек, глядя на изображение, сможет ее заметить, — отметил Лиор Шамир, доцент кафедры информатики в Инженерном колледже имени Карла Р. Айса. — Не нужно иметь специальных навыков или знаний, чтобы заметить, что цифры различаются».
Космологическое противоречие
Современные космологические модели предполагают, что Вселенная на больших масштабах изотропна, то есть однородна во всех направлениях. Исходя из этого, не должно быть предпочтительного направления вращения галактик, и это утверждение должно быть справедливо как для современной, так и для ранней Вселенной.
Так что же может быть причиной наблюдаемой «аномалии»?
Существует несколько теоретических моделей, которые могли бы объяснить предпочтительное направление вращения галактик, но все они весьма экзотичны.
«Если наблюдения действительно отражают структуру Вселенной, то это показывает, что ранняя Вселенная была более однородной в плане направлений вращения галактик, но со временем стала более хаотичной», — объясняют авторы в своей статье.
«Некоторые космологические модели предполагают геометрию, включающую космологическую ось, — добавляют они. — К ним относятся эллипсоидальная Вселенная, дипольный Большой взрыв и изотропная инфляция. В этих случаях крупномасштабное распределение вращения галактик выравнивается вдоль космологической оси, а близость этой оси к Галактическому полюсу* можно считать совпадением».
*Говоря о «Галактическом полюсе» в контексте этого исследования, ученые имеют в виду, что предпочтительное направление вращения далеких галактик имеет какую-то связь с ориентацией нашей собственной Галактики. Это очень странно, поскольку далекие галактики не должны иметь никакой «осведомленности» о том, как ориентирован Млечный Путь.
Мы внутри черной дыры?
Одна из возможностей, предложенных авторами, заключается в том, что предпочтительное направление вращения является результатом того, что наша Вселенная находится внутри черной дыры, которая является частью более крупной вселенной.
«Одно из объяснений состоит в том, что Вселенная родилась вращающейся, — говорит Шамир. — Это объяснение хорошо согласуется с такой теорией, как «космология черной дыры», которая постулирует, что вся Вселенная — это внутренняя часть черной дыры».
Разумеется, такое объяснение нуждается в гораздо большем объеме доказательств.
Проблема эффекта Доплера
Команда исследователей предлагает и более прозаичное объяснение, хотя и оно может привести к серьезным пересмотрам наших представлений о мироустройстве. Возможно, причиной является эффект Доплера, который влияет на то, как мы наблюдаем далекие галактики.
«Земля вращается вокруг центра Млечного Пути, и из-за эффекта Доплера свет от галактик, вращающихся в противоположном направлении этому движению, обычно кажется ярче, — объясняет Шамир. — Это может быть еще одним объяснением того, почему такие галактики изобилуют в наблюдениях телескопа».
«Если это действительно так, нам придется перекалибровать наши измерения расстояний для дальней Вселенной, — добавил Шамир. — Перекалибровка измерений расстояний также может объяснить несколько других нерешенных вопросов в космологии, таких как различия в темпах расширения Вселенной».
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Читайте также: «Джеймс Уэбб» обнаружил зрелую спиральную галактику в ранней Вселенной.
