詹姆斯?韋伯空間望遠(yuǎn)鏡再次向宇宙學(xué)領(lǐng)域投下一枚震撼彈:
宇宙深空區(qū)域的旋轉(zhuǎn)星系,旋轉(zhuǎn)方向大部分一致。
乍一聽或許不覺(jué)得有什么奇怪,可這卻意味著我們對(duì)宇宙的既有認(rèn)知可能被推翻。
甚至有可能證明:我們的宇宙,其實(shí)處在一個(gè)黑洞之中。

宇宙不是無(wú)偏無(wú)倚的?
2025年2月,一項(xiàng)刊登在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上的研究,在天文學(xué)界引起了震動(dòng)。
先進(jìn)深空星系巡天計(jì)劃(JADES),主角是大名鼎鼎的詹姆斯?韋伯空間望遠(yuǎn)鏡。
自2022年夏季正式啟動(dòng)科學(xué)觀測(cè)任務(wù)以來(lái),這臺(tái)造價(jià)超過(guò)100億美元的巨型望遠(yuǎn)鏡,已經(jīng)多次刷新人類對(duì)宇宙的認(rèn)知。
這一次,它的鏡頭對(duì)準(zhǔn)了天爐座方向的一片深空區(qū)域,這是最適合觀測(cè)宇宙早期狀態(tài)的窗口。

2023年,科學(xué)團(tuán)隊(duì)耗時(shí)5天,對(duì)該區(qū)域進(jìn)行了持續(xù)成像,最終形成了一幅信息密度極高的深空?qǐng)D像。
圖中每一個(gè)亮點(diǎn),都是一個(gè)河外星系,而且大部分都來(lái)自宇宙剛誕生后的前10億年。
可以說(shuō),這是當(dāng)前人類手中最完整、最接近宇宙第一個(gè)階段——嬰兒期的實(shí)拍圖。
在這張圖中,研究團(tuán)隊(duì)從數(shù)千個(gè)星系中篩選出了263個(gè)星系進(jìn)行重點(diǎn)分析。
這些星系更大、輪廓更清晰、旋臂更明顯,便于判斷它們的旋轉(zhuǎn)方向。
而最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,這263個(gè)星系中,有158個(gè)呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn),僅有105個(gè)是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

這個(gè)結(jié)果,乍一看可能不會(huì)覺(jué)得有什么奇怪的。
但是按照當(dāng)前國(guó)際主流的Λ-冷暗物質(zhì)(ΛCDM)模型來(lái)看,宇宙在宏觀尺度上應(yīng)當(dāng)是各向同性的。
這是什么意思呢?
簡(jiǎn)單說(shuō),就是說(shuō)無(wú)論你朝哪個(gè)方向看,宇宙都應(yīng)當(dāng)是平均的、對(duì)稱的。
因此,星系的旋轉(zhuǎn)方向也應(yīng)當(dāng)是“對(duì)半分”的。
然而JADES的結(jié)論是,“順時(shí)針黨”壓倒性領(lǐng)先,比逆時(shí)針黨多出了整整53個(gè)。

宇宙自帶“旋向”
這個(gè)結(jié)果雖然令人震驚,但科學(xué)界的反應(yīng)還是非常謹(jǐn)慎的。
部分天文學(xué)家首先嘗試從技術(shù)層面找解釋。
比如說(shuō),銀河系本身在自轉(zhuǎn),會(huì)不會(huì)影響望遠(yuǎn)鏡對(duì)遠(yuǎn)方星系的亮度識(shí)別?
也就是說(shuō)銀河系旋轉(zhuǎn)可能引發(fā)的多普勒效應(yīng),以至于迎面來(lái)的星系看起來(lái)更亮,從而被選中得更多。
但經(jīng)過(guò)反復(fù)論證和模擬,這一假設(shè)基本被否定。
因?yàn)槭苡^測(cè)影響的,不應(yīng)當(dāng)是這些距離超過(guò)百億光年的星系。
它們的信號(hào)早在銀河系形成之前就已經(jīng)出發(fā),不大可能受銀河系自轉(zhuǎn)的影響。
所以,問(wèn)題可能不是出在望遠(yuǎn)鏡鏡頭上,而是和宇宙本身有關(guān)。

2025年,該研究的主導(dǎo)者之一奧爾?沙米爾教授提出了一個(gè)大膽設(shè)想:
不是銀河系干擾了,而是整個(gè)宇宙自帶一個(gè)“宏觀旋轉(zhuǎn)”。
這與當(dāng)前宇宙膨脹模型不符,卻與一個(gè)早期理論高度吻合,那就是“旋轉(zhuǎn)宇宙模型”。
在這個(gè)模型中,宇宙在大爆炸之初,就具有一定的角動(dòng)量。
這個(gè)角動(dòng)量并非源自內(nèi)部演化,而是從更大的“體系”中繼承而來(lái)。
可能很多人會(huì)感到疑惑:宇宙還能從哪里繼承?還有比宇宙更大的“體系”?
因此,一個(gè)更驚人的可能性出現(xiàn)了:
我們所說(shuō)的宇宙,有可能就處在某個(gè)更大空間中一個(gè)旋轉(zhuǎn)黑洞的內(nèi)部。

黑洞宇宙
這就不得不提“黑洞宇宙學(xué)”理論。
這一理論由拉吉?庫(kù)馬爾等理論物理學(xué)家最早提出,后由紐黑文大學(xué)的物理學(xué)家尼科德姆?波普拉夫斯基發(fā)展完善。
他提出:每一個(gè)黑洞內(nèi)部,可能都隱藏著一個(gè)“子宇宙”。
而我們的宇宙,就是某個(gè)母宇宙的黑洞內(nèi)部世界。
聽起來(lái)像是“宇宙套娃”,但這一設(shè)想也有數(shù)學(xué)推導(dǎo)支撐。

在廣義相對(duì)論的拓展框架中,引力不僅僅表現(xiàn)為時(shí)空彎曲,還可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
當(dāng)物質(zhì)被吸入黑洞時(shí),如果擁有足夠的角動(dòng)量,這種扭轉(zhuǎn)將不再允許其無(wú)限塌縮,而是發(fā)生“彈回”,也就是大爆炸。
這一設(shè)定下,“大爆炸”就像鍋里壓久了的水蒸氣,最后從鍋蓋縫隙噴出形成蒸汽團(tuán)一樣。
這種“爆炸”,會(huì)攜帶原黑洞的旋轉(zhuǎn)屬性。
于是我們這個(gè)宇宙,從一誕生起就具備了自轉(zhuǎn)慣性。
這次韋伯望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果,雖然沒(méi)有直接證明這一理論,但也提供了間接證據(jù)。
那就是星系旋轉(zhuǎn)方向的整體偏向,符合“宇宙帶旋向”的假設(shè)。

當(dāng)然,要完全確認(rèn)“黑洞宇宙”這一設(shè)想,還需要更多的觀測(cè)支撐。
后續(xù)天文臺(tái)如中國(guó)主導(dǎo)參與的“平方公里陣列”(SKA),智利的“薇拉?魯賓天文臺(tái)”等,將繼續(xù)就星系旋轉(zhuǎn)、大尺度結(jié)構(gòu)方向性、宇宙微波背景輻射的偏振特征展開深入研究。
這一次韋伯望遠(yuǎn)鏡的貢獻(xiàn),是在人類對(duì)宇宙認(rèn)知的版圖上,撕開了一個(gè)方向明確的口子。
而接下來(lái),我們將從更多數(shù)據(jù)中,繼續(xù)深挖這個(gè)“旋轉(zhuǎn)”的秘密。

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