Neviditelný čert

Studie využívající pozorování raného vesmíru pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (James Webb Space Telescope – JWST) odhalila zajímavou záhadu: většina galaxií se zdá rotovat stejným směrem. Tento neočekávaný vzorec, který odporuje současným kosmologickým modelům, by podle výzkumníků mohl naznačovat, že náš vesmír existuje uvnitř černé díry.

Lucifer

Kosmologické modely naznačují, že prostor a čas měly počátek – subatomární bod zvaný singularita. Tento bod intenzivního tepla a hustoty se během velkého třesku rychle nafoukl směrem ven. Viditelný vesmír je ohraničen tím, co je známé jako horizont událostí, propastí, za kterou nelze nic pozorovat, protože se kosmos rozpínal rychleji než rychlost světla, takže jeho části jsou příliš daleko na to, aby je mohly spatřit i naše nejlepší teleskopy.

Tyto dva prvky – singularita a horizont událostí – jsou také důležitými rysy černých děr. Takové gravitační monstra se skrývají po celém kosmu a pohlcují plyn, prach a světlo. Stejně jako vesmír jsou černé díry omezeny svými vlastními horizonty událostí, hranicí, za kterou nelze nic pozorovat a o které se věří, že obsahuje singularitu. Možná proto několik nedávných vědeckých prací naznačilo, že náš celý vesmír by mohl existovat uvnitř černé díry. Například studie využívající pozorování raného vesmíru pomocí JWST odhalila zajímavou záhadu: většina galaxií se zdá rotovat stejným směrem.

JWST umožnil astronomům nahlédnout dále do minulosti než jakýkoli jiný infračervený nebo optický dalekohled a vidět infračervené záření, které vyzařovaly vzdálené galaxie pouhých 300 milionů let po velkém třesku. S infračerveným dalekohledem jsme doufali, že se dozvíme více o vzniku galaxií a objasníme záhady toho, jak se supermasivní černé díry staly tak velkými. Ale při pohledu hlouběji do minulosti nás čekalo několik překvapení.

Jedno takové překvapení právě objevili vědci z Kansas State University. Prohlédli si snímky 263 galaxií v raném vesmíru, které byly dostatečně jasné, aby bylo možné určit směr jejich rotace. Naše současné modely vesmíru předpokládají, že vesmír je v podstatě stejný ve všech směrech, v dostatečně velkém měřítku. Většina fyziků a astronomů předpokládá a předpovídá, že by neměl existovat žádný preferovaný směr rotace galaxií a že by to mělo platit pro moderní i relativně raný vesmír.

Při pohledu na galaxie však tým zjistil významný rozdíl mezi jejich rotací ve vztahu k Mléčné dráze. Celkem 105 galaxií (40 procent) rotovalo proti směru hodinových ručiček, zatímco 158 (60 procent) rotovalo ve směru hodinových ručiček. Co by mohlo být příčinou tohoto jevu? Existuje několik možností, které by mohly předpovědět preferovaný směr rotace, ale jsou poněkud nepravděpodobné.

Pokud zde uvedené pozorování skutečně odráží strukturu vesmíru, ukazuje to, že raný vesmír byl z hlediska směrů, ve kterých se galaxie otáčejí, homogennější a že se v průběhu času stává chaotičtějším, přičemž vykazuje osu kosmologického měřítka, která je blízko galaktickému pólu. Některé kosmologické modely předpokládají geometrii, která se vyznačuje osou kosmologického měřítka. Mezi ně patří elipsoidní vesmír, dipólový velký třesk a izotropní inflace. V těchto případech je velkoplošné rozložení rotace galaxií vyrovnáno ve formě osy kosmologického měřítka a poloha této osy v těsné blízkosti galaktického pólu může být považována za náhodu.

Jednou z možností, kterou autoři navrhují, je, že preferovaný směr je výsledkem toho, že vesmír se nachází uvnitř černé díry většího vesmíru. Jedním z vysvětlení je, že vesmír vznikl v rotaci. Toto je v souladu s teoriemi, jako je kosmologie černých děr, která předpokládá, že celý vesmír je vnitřkem černé díry. Ale pokud vesmír skutečně vznikl v rotaci, znamená to, že stávající teorie o vesmíru jsou neúplné.

Takové vysvětlení by vyžadovalo mnohem více důkazů, které by ho podpořily. Tým navrhuje další možnost, i když i ta by mohla způsobit některé problémy. Mohlo by to být způsobeno Dopplerovým efektem, který může způsobit, že se světlo jeví jako posunuté do červené nebo modré barvy v závislosti na tom, jak se vyzařující objekt pohybuje vzhledem k nám. Pokud se tato tělesa vzdalují od Země, lze pozorovat takzvaný rudý posuv. Kvůli tomuto jevu se galaxie rotující opačným směrem než Mléčná dráha jeví jasnější. Pokud má rotační rychlost Mléčné dráhy větší vliv, než astronomové předpokládali, může to vysvětlovat, proč jsou galaxie rotující opačným směrem než Mléčná dráha nadměrně zastoupeny. Když se díváme stále dále do vesmíru s červeným posuvem, jeví se nám jasnější.

Pokud je tomu skutečně tak, bude třeba překalibrovat měření vzdáleností pro hluboký vesmír. Překalibrování měření vzdáleností může také vysvětlit několik dalších nevyřešených otázek v kosmologii, jako jsou rozdíly v rychlosti rozpínání vesmíru a velkých galaxií, které podle stávajících měření vzdáleností mají být starší než samotný vesmír.

Zdroj: The IFLScience Newsletter, Unexpected Discovery Hints We Might Be Inside A Black Hole

Dodatek

Na kosmologické téma zahrnující černé díry jsem zde publikoval řadu článků. Vybral jsem dva, ze kterých něco ocituji:

Největší kdy pozorované výtrysky černých děr jsou dlouhé jako 140 Mléčných drah

Supermasivní černé díry se zpravidla nacházejí v centrech galaxií. I Mléčná dráha má ve svém středu obrovskou černou díru. Původně se předpokládalo, že cokoli spadne do černé díry, definitivně zmizí. Prostě se už nevrátí zpět. Stephen Hawking nicméně došel k závěru, že černé díry se vypařují. Nedávno se došlo k závěru, že supermasivní černé díry nasávají hmotu ze svého okolí a poté ji extrémní rychlostí vyplivují, čímž vytvářejí zpětnou vazbu, která ovlivňuje vývoj galaxií.

Původně jsem si myslel, že černé díry, obzvláště ve středu galaxií, působí jako výpustě. Vysávají hmotu, která pak mizí někam úplně jinam. Třeba do nových vesmírů. Hawkingovo záření je jenom takový drobný kvantový efekt. Díky tomuto článku jsem dospěl k závěru, že moje představa může být mylná. Jak se zdá, všechno může být jinak.

Co když velký třesk nebyl počátkem

Velký třesk je často popisován jako explozivní zrod vesmíru - jedinečný okamžik, kdy vznikl prostor, čas a hmota. Co když to ale vůbec nebyl počátek? Co když náš vesmír vznikl z něčeho jiného – z něčeho známějšího a zároveň radikálnějšího. Nová teorie navrhuje, že velký třesk může být výsledkem gravitačního zhroucení nebo kolapsu, který vytvořil masivní černou díru.

Výpočty naznačují, že velký třesk nebyl počátkem všeho, ale spíše výsledkem gravitačního zhroucení nebo kolapsu, který vytvořil velmi masivní černou díru – a následoval odraz v jejím nitru. Tato myšlenka, která se nazývá vesmír černých děr, nabízí radikálně odlišný pohled na počátky vesmíru, a přitom je zcela podložena známou fyzikou a pozorováními.

Aby vysvětlili velkorozměrovou strukturu vesmíru, zavedli fyzici do raného vesmíru krátkou fázi rychlého rozpínání zvanou kosmická inflace, která byla poháněna neznámým polem se zvláštními vlastnostmi. Později, aby vysvětlili dnes pozorované zrychlující se rozpínání, přidali další „záhadnou“ složku: temnou energii. Stručně řečeno, standardní model kosmologie funguje dobře – ale jen díky tomu, že zavádí nové složky, které jsme nikdy přímo nepozorovali.

Nový model řeší více než jen technické problémy standardní kosmologie. Mohl by také vrhnout nové světlo na další hluboké záhady v našem chápání raného vesmíru – například na vznik supermasivních černých děr, povahu temné hmoty nebo hierarchický vznik a vývoj galaxií. Tyto jevy mohou být také spojeny s reliktními kompaktními objekty - jako jsou černé díry - které vznikly během fáze kolapsu a přežily odraz. Vesmír černých děr také nabízí nový pohled na naše místo ve vesmíru. V tomto rámci se celý náš pozorovatelný vesmír nachází uvnitř černé díry, která vznikla v nějakém větším „mateřském“ vesmíru.

Závěrem dodávám: Pokud je náš vesmír v černé díře mateřského vesmíru, mohl by být též mateřským vesmírem, v jehož masivních černých dírách se rodí další vesmíry. Stejně tak náš mateřský vesmír by mohl být v černé díře svého mateřského vesmíru. To je bláznivá představa, že?

19.09.2025, 00:00:00   Publikoval Luciferkomentářů: 0