Tot Universul observabil ar putea fi o gaură neagră

Pare o idee atât de simplă încât este surprinzător că nimeni nu a mai făcut-o până acum: trasează totul, de la particule subatomice la super-roiuri, pe o diagramă de masă și rază. Acum că cineva a făcut-o, rezultatele ridică întrebări foarte interesante și, posibil, puțin tulburătoare: tot Universul observabil ar putea fi o gaură neagră.

Graficul este opera dr. Charles Lineweaver și a absolventului Vihan Patel. Ei au folosit un grafic log-log, pentru că nimic altceva nu putea acoperi numeroasele ordine de mărime atât în dimensiune, cât și în masă, de la cele foarte mici până la cele foarte mari.

• Astronomii au descoperit un sistem binar rar în care o stea orbitează în interiorul altei stele
• Un experiment pare să confirme un efect prezis acum 66 de ani

Anumite zone sunt „interzise” de legile cunoscute, sau în care „mecanica cuantică estompează însăși natura a ceea ce înseamnă cu adevărat a fi un obiect singular”, a spus Patel într-un comunicat.

Poate fi tot Universul observabil o gaură neagră?

Poate cea mai semnificativă parte a diagramei este linia neagră care separă zona marcată ca „interzisă de gravitație” de spațiul populat de obiecte familiare. De-a lungul acestei linii sunt găuri negre punctate.

„Cu cât masa unei găuri negre este mai mare, cu atât densitatea acesteia este mai mică”, a explicat Lineweaver pentru IFL Science. Deși partea din stânga a liniei este teoretică, oamenii de știință au observat o gamă de dimensiuni de găuri negre, de la rămășițe de stele prăbușite până la cea mai mare gaură neagră supermasivă, iar acest model este răspândit și înțeles.

Cu toate acestea, urmând linia în sus, aflăm că tot Universul observabil, zona care se află în „raza Hubble” este, de asemenea, pe acea linie. Cu alte cuvinte, dacă o gaură neagră ar fi la fel de mare ca Universul pe care îl putem vedea, ar avea aceeași densitate ca Universul. Este Universul atunci o gaură neagră? Și dacă da, ce înseamnă asta?

Lineweaver a remarcat că el și Patel nu sunt primii care s-au întrebat dacă întregul Univers ar putea fi o gaură neagră, deși alții au ajuns la idee prin diferite mijloace. Ideea pare improbabilă, dar cei doi notează că Universul a fost întotdeauna pe linie. Măsurătoarea lor de masă include materia întunecată și energia întunecată (deoarece energia și masa sunt interschimbabile).

Ce indicii duc către această întrebare?

Pe măsură ce Universul din raza Hubble a crescut în dimensiune, la fel a crescut masa/energia totală datorită creșterii energiei întunecate. Faptul că Universul a fost, de asemenea, pe linie cu miliarde de ani în urmă, când raza Hubble era mult mai mică, face ca poziția sa pe linie să fie mai puțin probabil o coincidență.

Lineweaver observă că există un orizont de evenimente în jurul Universului observabil, la fel cum există în jurul unei găuri negre, și aceasta este doar una dintre paralelele dintre cele două.

Lineweaver a subliniat, de asemenea, că Universul fiind o gaură neagră necesită presupunerea că totul în afara razei Hubble este un spațiu Minkowski cu densitate zero (vid). Majoritatea cosmologilor, inclusiv Lineweaver, cred că aceasta este o presupunere greșită, lăsând neclare implicațiile diagramei sale. „Universul ar putea fi o gaură neagră din interior spre exterior”, a adăugat el. În total, el crede că întrebarea necesită mult mai multă gândire.

Un obstacol în a răspunde la întrebarea dacă Universul este o gaură neagră, sau cel puțin ceva legat de aceasta, este că nu știm cum este interiorul unei găuri negre.

„Nimic nu poate exista în stânga (liniei găurii negre)”, a spus Lineweaver. „Dar nu este probabil ca centrul unei găuri negre să fie mai dens decât găurile negre în sine? Nu știm nimic despre centru”, continuă el. După cum au subliniat Stephen Hawking și Roger Penrose, relativitatea generală și mecanica cuantică dau răspunsuri diferite la întrebări ca aceasta, iar problema nu a fost rezolvată.

Tot Universul observabil ar putea fi o gaură neagră. Și atunci, cum a apărut?

Graficul ridică și întrebări despre natura începuturilor Universului. „La capătul mai mic, locul în care se întâlnesc mecanica cuantică și relativitatea generală, este cel mai mic obiect posibil, un instanton”, a spus Patel.

„Acest grafic sugerează că Universul poate să fi început ca un instanton, care are o dimensiune și o masă specifice, mai degrabă decât ca o singularitate, care este un punct ipotetic de densitate și temperatură infinite”, a adăugat absolventul.

Deși termenul de „singularitate” este mult mai asociat cu Big Bang în imaginația publică, Lineweaver a spus că oamenii ar trebui să se familiarizeze mai mult cu termenul de „instanton”, pe care îl consideră modelul mai plauzibil pentru originile Universului.

Studiul este publicat în American Journal of Physics.

Vă recomandăm să citiți și:

Descoperirea unor obiecte aflate dincolo de Pluto ar putea dezvălui o regiune necunoscută a Sistemului Solar

Cât cântărește galaxia noastră? Calea Lactee ar fi mai ușoară decât am crezut

Oamenii de știință spun că descoperirea vieții extraterestre în Univers este „doar o chestiune de timp”

Mercur se micșorează! Ce au observat astronomii pe suprafața planetei?