Observaţiile desfăşurate de Telescopul Spaţial James Webb (JWST) cu privire la direcţia de rotaţie a galaxiilor din Universul timpuriu vin să susţină o ipoteză îndrăzneaţă conform căreia Universul s-a născut şi se extinde în interiorul unei găuri negre, se precizează într-un material postat vineri de Space.com care citează un studiu publicat în această lună în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, potrivit Agerpres.
Încă de la lansarea sa, JWST, urmaşul telescopului spaţial Hubble, a revoluţionat modul în care privim Universul. Acest instrument în valoare de 10 miliarde de dolari, care a început să observe cosmosul în vara anului 2022, a descoperit că marea majoritate a spaţiului profund, galaxiile din perioada de tinereţe a Universului pe care le-a detectat până acum, se rotesc în aceeaşi direcţie. În timp ce două treimi dintre galaxii se rotesc în sensul acelor de ceasornic, cealaltă treime se roteşte în sens invers acelor de ceasornic.
Într-un univers aleatoriu, oamenii de ştiinţă s-ar aştepta ca aproximativ 50% dintre galaxii să se rotească într-o direcţie şi 50% în cealaltă. Noul studiu sugerează că există o direcţie „preferată” pentru rotaţia galaxiilor.
Observaţiile celor 263 de galaxii ce au dezvăluit acest dans cosmic ciudat de coordonat au fost realizate în cadrul proiectului James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey, sau pe scurt, „JADES”.
„Este încă neclar din ce cauze se întâmplă acest lucru, dar există două posbile explicaţii primare”, conform coordonatorului acestui studiu, Lior Shamir, profesor la Carl R. Ice College of Engineering, din cadrul Kansas State University. „Una dintre explicaţii este că Universul s-a născut rotindu-se. Această explicaţie corespunde unor teorii precum cosmologia găurii negre, care postulează că întregul univers se află în interiorul unei găuri negre. Iar dacă Universul s-a născut într-adevăr rotindu-se, acest lucru înseamnă că teoriile existente despre cosmos sunt toate incomplete”, a susţinut el.
Cosmologia găurii negre, cunoscută şi drept cosmologia Schwarzschild, sugerează că Universul observabil ar putea fi interiorul unei găuri negre aflate la rândul său într-un alt univers.
Această idee a fost introdusă în premieră de fizicianul teoretician Raj Kumar Pathria şi de matematicianul I. J. Good. Ea postulează că raza Schwarzchild, cunoscută mai bine drept „orizontul evenimentului” (frontiera dincolo de care nimic nu mai poate scăpa atracţiei unei găuri negre, nici măcar lumina) este şi orizontul universului vizibil.
Acest lucru are o altă implicaţie: fiecare gaură neagră din universul nostru poate fi o poartă spre un alt univers mai tânăr. Aceste universuri nu pot fi observate de către noi pentru că se află la rîndul lor în spatele unor alte orizonturi ale evenimentelor de unde lumina nu poate scăpa, ceea ce înseamnă că informaţia nu poate călători din interiorul unei găuri negre spre un observator extern.
Această teorie a fost susţinută de fizicianul teoretic polonez Nikodem Poplawski de la Universitatea din New Haven.
Găurile negre se nasc în urma prăbuşirii nucleului unor stele supermasive. În centrul acestor găuri negre, densitatea materiei este atât de mare încât legile fizicii aşa cum le ştim noi încetează să mai funcţioneze.
Conform teoriei lui Poplawski, în cele din urmă, acţiunea conjugată de răsucire şi torsiune a materiei dintr-o gaură neagră devine extrem de puternică şi previne comprimarea infinită a materiei într-o singularitate.
„În schimb, materia atinge o stare de densitate foarte mare dar finită, prăbuşirea în sine se opreşte brusc fiind urmată de un recul, ca un arc, ce declanşează extinderea rapidă”, a explicat Poplawski pentru Space.com. „Forţele gravitaţionale extrem de puternice din această stare produc cu intensitate particule, mărind masa în interiorul găurii negre cu numeroase ordine de magnitudine şi întărind respingerea gravitaţională care alimentează acest recul”.
Omul de ştiinţă polonez a adăugat că acest recul rapid poate fi declanşatorul expansiunii Universului, un eveniment pe care ştiinţa îl denumeşte Big Bang. „Produce o perioadă finită de inflaţie cosmică, ceea ce explică de ce Universul pe care-l observăm azi este, la scară mare, plat, omogen şi izotrop”, conform lui Poplawski.
„Astfel, torsiunea gravitaţiei din teoria relativităţii generale extinse a lui Einstein ne oferă o explicaţie teoretică plauzibilă a unui scenariu conform căruia fiecare gaură neagră dă naştere unui nou univers în interiorul său şi devine o punte Einstein-Rosen, cunoscută şi drept ‘gaură de vierme’ care conectează acest univers cu universul părinte, în care se află gaura neagră”, a mai explicat el.
În noul univers, conform acestei teorii, universul părinte apare ca cealaltă parte a singurei găuri albe a noului univers, o regiune a spaţiului în care nu se poate pătrunde din exterior şi care este inversul unei găuri negre.
„În consecinţă, propriul nostru univers poate fi interiorul unei găuri negre ce există într-un alt univers. Mişcarea materiei în interiorul orizontului evenimentului se poate produce într-o singură direcţie, generând o asimetrie trecut-viitor la orizontul evenimentului şi implicit peste tot în noul univers. Săgeata timpului într-un astfel de univers ar fi, astfel, moştenită prin torsiune de la universul părinte”.
În ceea ce priveşte noile descoperiri ale telescopului spaţial JWST, Poplawski a comentat pentru Space.com că „ar fi fascinant dacă universul nostru ar avea o axă preferată”. „O astfel de axă (de rotaţie n.r.) ar fi explicată în mod natural de teoria că universul nostru s-a născut de cealaltă parte a orizontului evenimentului unei găuri negre existente într-un univers părinte”.
El a adăugat că găurile negre se formează din stele sau în centrul galaxiilor şi foarte probabil şi în roiurile globulare, iar toate aceste structuri se rotesc, iar axa de rotaţie a unei găuri negre ar influenţa un univers creat în interiorul găurii negre, manifestându-se drept axa de rotaţie preferată din noul univers.
„Cred că cea mai simplă explicaţie a universului rotativ este că acesta s-a născut într-o gaură neagră rotativă. Torsiunea spaţiu-timp asigură cel mai natural mecanism care evită formarea unei singularităţi în interiorul găurii negre şi generează, în schimb, un nou univers închis. O axă de rotaţie preferată în universul nostru, moştenită de la axa de rotaţie a găurii negre părinte, ar putea influenţa dinamica rotaţiei galaxiilor, generând asimetria observată între galaxiile care se învârt în sensul acelor de ceasornic şi cele care se învârt în sens invers”, a mai susţinut Poplawski.
„Descoperirea realizată de telescopul spaţial JWST că galaxiile se rotesc într-o direcţie preferată ar sprijini teoria că găurile negre generează noi universuri şi aş fi extrem de emoţionat dacă aceste concluzii vor fi confirmate”, a adăugat el.
Cea de-a doua explicaţie posibilă a existenţei unei majorităţi de două treimi a galaxiilor care se rotesc în aceeaşi direcţie este legată de rotaţia galaxiei noastre, Calea Lactee. Anterior, oamenii de ştiinţă au considerat că viteza de rotaţie a galaxiei noastre este prea mică pentru a avea un impact non-neglijabil asupra observaţiilor făcute de JWST.
„Dacă aceasta este într-adevăr situaţia, va trebui să ne recalibrăm măsurătorile de distanţă pentru universul profund”, a concluzionat Lior Shamir. „Recalibrarea măsurătorilor de distanţă poate explica şi alte chestiuni cosmologice, aşa cum ar fi diferenţele dintre rata de expansiune a Universului şi marile galaxii care, conform măsurătorilor distanţei din prezent, par să fie mai bătrâne decât însuşi Universul”, a mai susţinut el.
