根據(jù)一項(xiàng)近日發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》的研究，韋伯望遠(yuǎn)鏡在宇宙深處，發(fā)現(xiàn)意料之外的現(xiàn)象，研究人員表示，這種現(xiàn)象暗示了，有可能我們生活在一個(gè)巨大的黑洞里。這具體是怎么回事呢？下面我們就來具體了解一下。
正如我們所知，我們所在的銀河系本身是在自轉(zhuǎn)的，實(shí)際上，宇宙中其他的星系同樣也在自轉(zhuǎn)?？茖W(xué)家此前普遍認(rèn)為，宇宙中星系的自轉(zhuǎn)方向是隨機(jī)的，因此從整體上來講，它們的自轉(zhuǎn)方向應(yīng)該是均衡的，也就是說，它們應(yīng)該有大約50%向著一個(gè)方向自轉(zhuǎn)，而另外的50%則向著與之相反的方向自轉(zhuǎn)。
然而韋伯望遠(yuǎn)鏡近期的觀測，卻發(fā)現(xiàn)了一個(gè)意料之外的現(xiàn)象，即：在宇宙深處的那些星系，其自轉(zhuǎn)方向存在著明顯的“偏好”。
具體點(diǎn)講就是，它們更加傾向于向與我們銀河系相反的方向自轉(zhuǎn)，并且距離越遠(yuǎn)的星系，這種“偏好”越明顯，根據(jù)研究人員的統(tǒng)計(jì)，在韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測到的眾多星系之中，僅僅只有大約3分之1的星系的自轉(zhuǎn)方向與銀河系相同。
（↑圖中自轉(zhuǎn)方向與銀河系相同用紅圈標(biāo)出，反方向的用藍(lán)圈標(biāo)出，右側(cè)標(biāo)注的是與銀河系類似的螺旋星系）
為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？對(duì)此，研究人員表示，這很可能是因?yàn)橛钪嬖谡Q生之時(shí)就處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)的體系，而如果真是這樣的話，那這種現(xiàn)象就可以為“黑洞宇宙模型”提供實(shí)際觀測領(lǐng)域上的支持。
簡單來講，“黑洞宇宙模型”是一種用于解釋宇宙結(jié)構(gòu)的一種假說，該理論認(rèn)為，宇宙具有多層次的嵌套結(jié)構(gòu)，我們所在的宇宙，可能是一個(gè)更大的“母宇宙”之中的一個(gè)黑洞的內(nèi)部，與其他同級(jí)的宇宙共同構(gòu)成“姐妹宇宙”關(guān)系，同時(shí)，我們宇宙里的黑洞又可能包含自己的“子宇宙”。
這種嵌套結(jié)構(gòu)可逐層向內(nèi)外延伸，即我們宇宙中的“子宇宙”也可能有自己的“子宇宙”，而在我們宇宙的“母宇宙”之外，還有更大的“祖母宇宙”，如果整個(gè)空間無限大，這種嵌套關(guān)系也將無限延續(xù)，反之，宇宙的嵌套層級(jí)則是有限的。
科學(xué)家之所以提出這個(gè)理論，是因?yàn)楦鶕?jù)該理論的描述，黑洞內(nèi)的物質(zhì)在極端的引力作用下會(huì)經(jīng)歷巨大的壓縮，但由于一種特殊的“扭轉(zhuǎn)效應(yīng)”，物質(zhì)不會(huì)被無限壓縮成“奇點(diǎn)”，而是在達(dá)到一個(gè)極限密度后發(fā)生猛烈的“大反彈”，也就是我們理論中的“宇宙大爆炸”，而這就幾乎完美地解釋為什么我們觀察到的宇宙在宏觀尺度上是平坦、均勻和各向同性的。
研究人員指出，如果“黑洞宇宙模型”成立，那韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測到的這種意料之外的現(xiàn)象，就可以得到很好的解釋，即：我們的宇宙位于一個(gè)巨大的黑洞之中，由于這個(gè)黑洞也在自轉(zhuǎn)，因此我們宇宙中的星系自轉(zhuǎn)就會(huì)受其影響，進(jìn)而表現(xiàn)出對(duì)某一方向的“偏好”。
值得一提的是，從理論上來講，一個(gè)具有質(zhì)量的物體的半徑只要小于一個(gè)理論值，它就可以形成黑洞，這個(gè)理論值被稱為史瓦西半徑，可以通過一個(gè)簡單的公式“r = 2Gm/c^2”來進(jìn)行描述（其中G為引力常數(shù)，m為黑洞的質(zhì)量，c為光速常量）。
據(jù)此可以看到，物體的史瓦西半徑與質(zhì)量成正比，而我們都知道，物體的自然半徑與其質(zhì)量的立方根成正比（假設(shè)物體是勻質(zhì)的），所以我們就可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：當(dāng)一個(gè)物體的質(zhì)量足夠大時(shí)，其史瓦西半徑就會(huì)與自然半徑相當(dāng)。
實(shí)際上，在過去的研究中，科學(xué)家將可觀測宇宙的估算質(zhì)量代入上述計(jì)算公式，得出的結(jié)果為，可觀測宇宙的史瓦西半徑在150至200億光年之間——這與可觀測宇宙的自然半徑大致相當(dāng)。
另一方面來講，根據(jù)廣義相對(duì)論，如果黑洞的體積足夠大，并且其內(nèi)部的物質(zhì)在總體上能夠均勻分布，那么其內(nèi)部就可以擁有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。而這也就意味著，我們有可能真的生活在一個(gè)巨大的黑洞里。當(dāng)然了，盡管這樣的說法很是引人入勝，但它畢竟只是一種假說，所以大家看看就成，不必太過當(dāng)真。
參考資料：The distribution of galaxy rotation in JWST Advanced Deep Extragalactic Survey，Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 538, Issue 1, March 2025, Pages 76–91
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