Celý vesmír by mohl existovat uvnitř černé díry. Zajímavá teorie mění pohled na samotný vesmír

Když se podíváte do hlubin vesmíru, čeká tam na vás tajemství. Při průzkumu hluboké oblohy je vidět, že většina galaxií rotuje stejným směrem. To je problém. Podle současných modelů chování vesmíru by měly galaxie tvořit změť rotujících jakýmkoli směrem, což by vedlo k přibližně rovnoměrnému rozložení rotací.

Skutečnost, že toto nepozorujeme, naznačuje, že se děje něco podivného: obrovská mezera v našem chápání fungování vesmíru. „Stále není jasné, co to způsobuje, ale existují dvě základní možná vysvětlení,“ říká astronom Lior Shamir z Kansaské státní univerzity.

„Jedno vysvětlení je, že se vesmír zrodil jako rotující. Toto vysvětlení souhlasí s teoriemi, jako je kosmologie černých děr, která postuluje, že celý vesmír je vnitřkem černé díry. Pokud se však vesmír skutečně zrodil rotující, znamená to, že stávající teorie o vesmíru jsou neúplné.“

Druhou, mnohem méně vzrušující možností je, že jde o iluzi způsobenou rotací naší domovské galaxie. Ačkoli se vesmír může na první pohled zdát docela náhodný, ve skutečnosti má poměrně velkou strukturu. Například rozsáhlá vlákna temné hmoty se táhnou vesmírem v gravitační síti, která spojuje galaktické uzly. Předpokládali jsme však, že chování galaxií v této síti je dosti náhodné.

To znamená, že rozložení směrů rotace těchto galaxií by mělo být víceméně rovnoměrné. Shamirův soubor výzkumů naznačuje něco jiného, již dříve nalezl důkazy, že rozložení směrů rotace galaxií na obloze tvoří zřetelný vzorec. V průběhu svého výzkumu si Shamir všiml, že v rozložení spinů existuje asymetrie, a ve větších vzdálenostech napříč časoprostorem se tato asymetrie stává ještě výraznější. To znamená, že je více galaxií, které se otáčejí jedním směrem, než galaxií, které se otáčejí směrem opačným, a tento rozdíl je výraznější dříve ve vesmíru.

Pro tuto novou práci použil data získaná během pokročilého průzkumu JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) ke studiu rotace 263 galaxií, jejichž světlo k nám putovalo zhruba 5 až 10 miliard let.

Tyto galaxie mohou rotovat pouze dvěma směry – ve směru a proti směru hodinových ručiček. Pokud je vesmír izotropní neboli rovnoměrný ve všech směrech, jak popisuje kosmologický princip, mělo by být rozložení galaxií ve směru a proti směru hodinových ručiček v celém vesmíru celkem rovnoměrné, 50:50.

Když Shamir změřil rotace 263 galaxií ze svého vzorku, zjistil asymetrii, kterou nelze vysvětlit náhodou: 105 galaxií rotuje proti směru hodinových ručiček, zatímco 158 galaxií rotuje ve směru hodinových ručiček. „Analýza galaxií byla provedena pomocí kvantitativní analýzy jejich tvarů, ale rozdíl je tak zřejmý, že ho vidí každý, kdo se na snímek podívá,“ říká Shamir. „K tomu, abyste viděli, že se čísla liší, nepotřebujete žádné speciální dovednosti nebo znalosti. Díky výkonu vesmírného dalekohledu Jamese Webba to může vidět každý.“

Představa, že všichni žijeme v černé díře, je dost divoká a těžko se jí věří, ale pro tuto asymetrii mohou existovat i jiná vysvětlení. Jednou z možností je, že rotace galaxie Mléčné dráhy, ze které pozorujeme, má na naše pozorování větší vliv, než jsme si mysleli, takže některé galaxie vypadají, jako by se otáčely jinak.

To by bylo nedopatření, jehož řešení by však mohlo objasnit několik dalších problémů, například rychlost, jakou vesmír roste. „Pokud tomu tak skutečně je, budeme muset naše měření vzdáleností v hlubokém vesmíru překalibrovat,“ říká Shamir.

„Rekalibrace měření vzdáleností může také vysvětlit několik dalších nevyřešených otázek v kosmologii, jako jsou rozdíly v rychlosti rozpínání vesmíru a velkých galaxií, které by podle dosavadních měření vzdáleností měly být starší než samotný vesmír.“

Autor: Lukáš Drahozal

Zdroj: k-state.edu, youtube.com