Великий вибух, можливо, не був початком Всесвіту, згідно з теорією космології, яка припускає, що Всесвіт може «стрибати» між фазами стиснення та розширення. Якщо ця теорія вірна, то вона може мати глибокі наслідки щодо природи космосу, включаючи два його найзагадковіших компоненти: чорні діри та темну матерію.
З огляду на це, нещодавнє дослідження показує, що темна матерія може складатися з чорних дір, утворених під час переходу від останнього стиснення Всесвіту до поточної фази розширення, яка відбулася перед Великим вибухом. Якщо ця гіпотеза справедлива, гравітаційні хвилі, що виникають під час процесу утворення чорної діри, можуть бути виявлені майбутніми обсерваторіями гравітаційних хвиль, що дасть можливість підтвердити цей сценарій утворення темної матерії.
Спостереження за рухом зірок у галактиках і космічним мікрохвильовим фоном — післясвітінням Великого вибуху — показують, що близько 80% усієї матерії у Всесвіті — це темна матерія, речовина, яка не відбиває, не поглинає та не випромінює світло. Незважаючи на її велику кількість, вчені досі не визначили, з чого складається темна матерія.
У новому дослідженні дослідники досліджували сценарій, за яким темна матерія складається з первісних чорних дір, утворених внаслідок коливань щільності, що відбулися під час останньої фази стиснення Всесвіту, незадовго до періоду розширення, який ми спостерігаємо зараз. Вони опублікували свої висновки в червні в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Стрибучий космос
Традиційний космологічний погляд на Всесвіт припускає, що він почався з сингулярності, за якою послідував короткий період надзвичайно швидкого розширення, який називається інфляцією. Проте автори нового дослідження проаналізували більш екзотичну теорію, відому як космологія несингулярного відскоку матерії, яка стверджує, що Всесвіт спочатку пройшов фазу стиснення. Ця фаза закінчилася відскоком через збільшення щільності матерії, що призвело до Великого вибуху та прискореного розширення, яке ми спостерігаємо сьогодні.
У цій стрибаючій космології Всесвіт скоротився до розміру приблизно на 50 порядків меншого, ніж він є сьогодні. Після відскоку народилися фотони та інші частинки, що ознаменувало Великий вибух. Поблизу відскоку щільність матерії була настільки високою, що невеликі чорні діри утворювалися через квантові коливання щільності речовини, що робило їх життєздатними кандидатами на темну матерію.