本文內(nèi)容均引用權(quán)威資料結(jié)合個人觀點進行撰寫,文末已標注文獻來源,請知悉。
前言
詹姆斯?韋伯空間望遠鏡再次向宇宙學領(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。
乍一聽或許不覺得有什么奇怪,可這卻意味著我們對宇宙的既有認知可能被推翻。
甚至有可能證明:我們的宇宙,其實處在一個黑洞之中。
宇宙不是無偏無倚的?
2025年2月,一項刊登在《皇家天文學會月刊》上的研究,在天文學界引起了震動。
先進深空星系巡天計劃(JADES),主角是大名鼎鼎的詹姆斯?韋伯空間望遠鏡。
自2022年夏季正式啟動科學觀測任務(wù)以來,這臺造價超過100億美元的巨型望遠鏡,已經(jīng)多次刷新人類對宇宙的認知。
這一次,它的鏡頭對準了天爐座方向的一片深空區(qū)域,這是最適合觀測宇宙早期狀態(tài)的窗口。
2023年,科學團隊耗時5天,對該區(qū)域進行了持續(xù)成像,最終形成了一幅信息密度極高的深空圖像。
圖中每一個亮點,都是一個河外星系,而且大部分都來自宇宙剛誕生后的前10億年。
可以說,這是當前人類手中最完整、最接近宇宙第一個階段——嬰兒期的實拍圖。
在這張圖中,研究團隊從數(shù)千個星系中篩選出了263個星系進行重點分析。
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)計結(jié)果顯示,這263個星系中,有158個呈順時針旋轉(zhuǎn),僅有105個是逆時針旋轉(zhuǎn)。
這個結(jié)果,乍一看可能不會覺得有什么奇怪的。
但是按照當前國際主流的Λ-冷暗物質(zhì)(ΛCDM)模型來看,宇宙在宏觀尺度上應(yīng)當是各向同性的。
這是什么意思呢?
簡單說,就是說無論你朝哪個方向看,宇宙都應(yīng)當是平均的、對稱的。
因此,星系的旋轉(zhuǎn)方向也應(yīng)當是“對半分”的。
然而JADES的結(jié)論是,“順時針黨”壓倒性領(lǐng)先,比逆時針黨多出了整整53個。
宇宙自帶“旋向”
這個結(jié)果雖然令人震驚,但科學界的反應(yīng)還是非常謹慎的。
部分天文學家首先嘗試從技術(shù)層面找解釋。
比如說,銀河系本身在自轉(zhuǎn),會不會影響望遠鏡對遠方星系的亮度識別?
也就是說銀河系旋轉(zhuǎn)可能引發(fā)的多普勒效應(yīng),以至于迎面來的星系看起來更亮,從而被選中得更多。
但經(jīng)過反復論證和模擬,這一假設(shè)基本被否定。
因為受觀測影響的,不應(yīng)當是這些距離超過百億光年的星系。
它們的信號早在銀河系形成之前就已經(jīng)出現(xiàn),不大可能受銀河系自轉(zhuǎn)的影響。
所以,問題可能不是出在望遠鏡鏡頭上,而是和宇宙本身有關(guān)。
2025年,該研究的主導者之一奧爾?沙米爾教授提出了一個大膽設(shè)想:
不是銀河系干擾了,而是整個宇宙自帶一個“宏觀旋轉(zhuǎn)”。
這與當前宇宙膨脹模型不符,卻與一個早期理論高度吻合,那就是“旋轉(zhuǎn)宇宙模型”。
在這個模型中,宇宙在大爆炸之初,就具有一定的角動量。
這個角動量并非源自內(nèi)部演化,而是從更大的“體系”中繼承而來。
可能很多人會感到疑惑:宇宙還能從哪里繼承?還有比宇宙更大的“體系”?
因此,一個更驚人的可能性出現(xiàn)了:
我們所說的宇宙,有可能就處在某個更大空間中一個旋轉(zhuǎn)黑洞的內(nèi)部。
黑洞宇宙
這就不得不提“黑洞宇宙學”理論。
這一理論由拉吉?庫馬爾等理論物理學家最早提出,后由紐黑文大學的物理學家尼科德姆?波普拉夫斯基發(fā)展完善。
他提出:每一個黑洞內(nèi)部,可能都隱藏著一個“子宇宙”。
而我們的宇宙,就是某個母宇宙的黑洞內(nèi)部世界。
聽起來像是“宇宙套娃”,但這一設(shè)想也有數(shù)學推導支撐。
在廣義相對論的拓展框架中,引力不僅僅表現(xiàn)為時空彎曲,還可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
當物質(zhì)被吸入黑洞時,如果擁有足夠的角動量,這種扭轉(zhuǎn)將不再允許其無限塌縮,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一樣。
這種“爆炸”,會攜帶原黑洞的旋轉(zhuǎn)屬性。
于是我們這個宇宙,從一誕生起就具備了自轉(zhuǎn)慣性。
這次韋伯望遠鏡的觀測結(jié)果,雖然沒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)。
當然,要完全確認“黑洞宇宙”這一設(shè)想,還需要更多的觀測支撐。
后續(xù)天文臺如中國主導參與的“平方公里陣列”(SKA),智利的“薇拉?魯賓天文臺”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。
這一次韋伯望遠鏡的貢獻,是在人類對宇宙認知的版圖上,撕開了一個方向明確的口子。
而接下來,我們將從更多數(shù)據(jù)中,繼續(xù)深挖這個“旋轉(zhuǎn)”的秘密。
參考資料
韋布望遠鏡新發(fā)現(xiàn):星系旋轉(zhuǎn)有偏好方向,暗示宇宙可能誕生于黑洞.IT之家.2025/3/13
韋伯新發(fā)現(xiàn),確實顛覆認知,大多數(shù)星系居然朝著同一個方向旋轉(zhuǎn)!.知乎. 2025-03-22
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.