我們的宇宙位于母宇宙黑洞視界的另一側(cè)。
韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的星系自轉(zhuǎn)方向。紅色圈內(nèi)的是一個(gè)方向，藍(lán)色圓內(nèi)的是另一個(gè)。英國皇家天文學(xué)會(huì)月刊
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的一個(gè)新發(fā)現(xiàn)可能會(huì)讓所有人感到困惑——它暗示我們以及我們周圍的一切，可能都被封閉在了一個(gè)巨大的黑洞中。
韋伯發(fā)現(xiàn)，它所觀測(cè)到的大多數(shù)星系都在朝著同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，只有大約三分之一的星系旋轉(zhuǎn)方向是相反的。
然而理論上，星系自轉(zhuǎn)方向應(yīng)當(dāng)是隨機(jī)的。如果是這樣，那么會(huì)有50%的星系朝著一個(gè)方向自轉(zhuǎn)，而另外50%朝著另一個(gè)方向自轉(zhuǎn)。但韋伯的觀測(cè)結(jié)果卻表明，宇宙中的星系卻有一個(gè)優(yōu)先的自轉(zhuǎn)方向。
這個(gè)奇怪的研究結(jié)果，是基于對(duì)263個(gè)星系的觀測(cè)得出的。負(fù)責(zé)研究的卡爾·R·艾斯工程學(xué)院Lior Shamir表示，他們并不清楚是什么原因?qū)е铝诉@一現(xiàn)象。
一種可能的原因，是因?yàn)橛钪嬲Q生時(shí)在旋轉(zhuǎn)——這一解釋來自所謂的黑洞宇宙學(xué)，而黑洞宇宙學(xué)認(rèn)為，我們的整個(gè)宇宙位于一個(gè)黑洞的內(nèi)部。
黑洞宇宙學(xué)認(rèn)為，我們的可觀測(cè)的宇宙就是一個(gè)黑洞的內(nèi)部，而這個(gè)黑洞又位于一個(gè)更大的母宇宙中。我們宇宙中的每一個(gè)黑洞又都是通往另一個(gè)子宇宙的門戶。
這些子宇宙對(duì)我們來說都是不可觀測(cè)的，因?yàn)樗鼈兌嘉挥诤诙匆暯绲牧硪粋?cè)。視界是光的單向陷阱，信息永遠(yuǎn)也無法從視界的另一側(cè)傳遞過來。
黑洞核心的密度遠(yuǎn)超已知宇宙中的任何物質(zhì)。一般的觀點(diǎn)認(rèn)為，黑洞內(nèi)部存在著“奇點(diǎn)”——即根據(jù)傳統(tǒng)理論，通過計(jì)算無法得出有意義的結(jié)果。但“黑洞宇宙學(xué)”理論認(rèn)為，黑洞內(nèi)部物質(zhì)的扭曲和旋轉(zhuǎn)與自旋之間的耦合會(huì)變得非常強(qiáng)，而這會(huì)阻止物質(zhì)無限壓縮成為“奇點(diǎn)”。于是坍縮停止，反彈和擴(kuò)張開始。在接近這種狀態(tài)的情況下，極端引力會(huì)導(dǎo)致粒子的迅猛產(chǎn)生，使得黑洞內(nèi)部的質(zhì)量增長多個(gè)數(shù)量級(jí)，并增強(qiáng)推動(dòng)反彈的引力排斥。
這種大反彈之后的快速反沖可能是我們宇宙膨脹的原因。而這一事件被我們稱為“大爆炸”。它導(dǎo)致了在有限時(shí)間內(nèi)的暴漲，能夠解釋為什么我們今天觀察到的宇宙在最大尺度上是平坦、均勻和各向同性的。
引力的扭轉(zhuǎn)則為我們提供了一個(gè)合理的解釋，即在每個(gè)黑洞內(nèi)部，都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的子宇宙；而黑洞就是連接這個(gè)子宇宙與黑洞所在母宇宙的“愛因斯坦-羅森橋”或“蟲洞”。
在這個(gè)新宇宙中，母宇宙位于其內(nèi)部唯一白洞的另一端——白洞是一個(gè)無法從外部進(jìn)入的空間區(qū)域，可以被視為是與黑洞相反的一種存在。
根據(jù)這一理論，我們所在的宇宙可能也存在于另一個(gè)宇宙中的一個(gè)黑洞內(nèi)部。黑洞邊界亦即視界上物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)只能朝向一個(gè)方向，而這為視界以及子宇宙中的一切提供了過去至未來的不對(duì)稱性。在這樣一個(gè)宇宙中，時(shí)間流逝的方向，是通過引力的扭轉(zhuǎn)，從母宇宙那里繼承下來的。
“黑洞宇宙學(xué)”的領(lǐng)軍人物，波蘭理論物理家Nikodem Poplawski表示，韋伯的這一發(fā)現(xiàn)令人興奮。它表明宇宙的自轉(zhuǎn)似乎有一個(gè)優(yōu)先的方向。而這可以用我們的宇宙誕生在母宇宙中一個(gè)黑洞視界的另一側(cè)來作出自然解釋。
他表示，恒星、星系中心以及大部分球狀星團(tuán)都是在自轉(zhuǎn)的，這表明在它們中心形成的黑洞也是自轉(zhuǎn)的，而這些黑洞的自轉(zhuǎn)方向，會(huì)影響到它們視界另一側(cè)的宇宙，導(dǎo)致其本身的自轉(zhuǎn)方向也顯示出某種優(yōu)先性。
他表示，時(shí)空的扭轉(zhuǎn)避免了黑洞內(nèi)部奇點(diǎn)的出現(xiàn)，并創(chuàng)造出了新的封閉宇宙。而在我們宇宙所表現(xiàn)出來的自轉(zhuǎn)方向的優(yōu)先性，就是從母黑洞的自轉(zhuǎn)方向上繼承過來的，且這可能又影響到了我們宇宙中星系的動(dòng)力學(xué)自轉(zhuǎn)特征，導(dǎo)致了韋伯所觀測(cè)到的這種自轉(zhuǎn)方向的不對(duì)稱性。
但是對(duì)于這一發(fā)現(xiàn)，同時(shí)也存在另一種可能的解釋，即韋伯的觀測(cè)結(jié)果受到了銀河系自轉(zhuǎn)的影響。不過人們通常認(rèn)為，銀河系的自轉(zhuǎn)速度太慢，不足以對(duì)這樣的觀測(cè)造成太大影響。
研究人員表示，如果真是因?yàn)槭艿姐y河系自轉(zhuǎn)的影響，那么韋伯對(duì)深空距離的測(cè)量就需要進(jìn)行校準(zhǔn)。這或許還能同時(shí)解決其他幾個(gè)問題，即對(duì)宇宙膨脹速度測(cè)量上出現(xiàn)的差異，以及為什么會(huì)發(fā)現(xiàn)一些比宇宙本身還要古老的大星系。
相關(guān)論文發(fā)表在近日的《英國皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上。
韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的旋渦星系。藍(lán)圈內(nèi)星系的自轉(zhuǎn)方向與銀河系相反，紅圈內(nèi)的與銀河系相同。英國皇家天文學(xué)會(huì)月刊
參考
The distribution of galaxy rotation in JWST Advanced Deep Extragalactic Survey
https://academic.oup.com/mnras/article/538/1/76/8019798
K-State researcher's study makes puzzling observation about Milky Way, deep space galaxies' rotations
https://www.k-state.edu/media/newsreleases/2025/03/lior-shamir-james-webb-space-telescope-spinning-galaxies.html
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