Мы можем обнаружить остатки Вселенной предыдущей эпохи, предшествовавшей Большому взрыву.
Группа физиков предложила интригующую гипотезу: наша Вселенная, возможно, не возникла в результате Большого взрыва с последующей инфляцией, как гласит общепринятая теория. Вместо этого, согласно новой модели, Вселенная проходит через циклы “отскоков”.
Хотя эта идея далека от подтверждения, авторы исследования считают, что она может пролить свет на несколько космических загадок, включая природу темной материи и “проблему плоскостности”.
В чем же заключается эта проблема? Вселенная, какой мы ее наблюдаем, выглядит удивительно плоской. “Плоскостность” в космологии связана с плотностью Вселенной и ее геометрией.
Если плотность Вселенной превышает определенное критическое значение, то пространство искривляется, замыкается само на себя, подобно поверхности сферы. В такой Вселенной параллельные линии рано или поздно пересекутся.
Если же плотность ниже критической, то пространство искривлено в другую сторону, как поверхность седла, и Вселенная бесконечно расширяется.
Ну а если плотность в точности равна критической, то Вселенная будет плоской, как лист бумаги, и также бесконечной.
Наблюдения показывают, что наша Вселенная удивительно близка к плоской, что вызывает вопросы у космологов. Ведь Большой взрыв должен был породить Вселенную с плотностью, значительно превышающей критическую.
Теория инфляции пытается объяснить эту загадку сверхбыстрым расширением Вселенной в первые мгновения ее существования. Однако некоторые ученые ищут альтернативные объяснения.
Новая модель, предложенная физиками, предлагает сценарий “несингулярной отскакивающей космологии”, где Вселенная циклически переходит из сверхплотного горячего состояния в состояние, подобное тому, что мы наблюдаем сегодня.
Авторы исследования изучили, как вписываются в эту модель первичные черные дыры (ПЧД). ПЧД, возможно, образовались в ранней Вселенной из-за небольших флуктуаций плотности.
Ученые обнаружили, что в модели отскакивающей Вселенной ПЧД могут образовываться естественным образом и иметь различные размеры, включая те, которые соответствуют массе астероидов.
Интересно, что ПЧД такой массы уже рассматривались как потенциальные кандидаты на роль темной материи.
Более того, усиленное образование ПЧД в этой модели может создавать фоновый гравитационно-волновой сигнал, который, возможно, удастся обнаружить в будущем с помощью таких обсерваторий, как SKA, PTA, LISA и ET.
Хотя новая модель пока далека от статуса общепринятой теории, она предлагает свежий взгляд на космологические загадки и дает конкретные предсказания, которые можно проверить экспериментально. Возможно, в будущем нас ждут удивительные открытия, которые перевернут наше представление о Вселенной.
Исследование опубликовано в журнале «Journal of Cosmology and Astronarticle Physics».
Читайте также: Действительно ли космологический естественный отбор объясняет, почему Вселенная кажется идеально настроена для жизни?
