Несмотря на то, что теория Большого взрыва считается основной и официальной версией происхождения Вселенной, космологи не перестают выдвигать новые гипотезы.
Такие явления, как постоянное расширение, действие темной энергии и темной материи и многое другое заставляют ученых постоянно пересматривать свои взгляды на момент зарождения космоса.
Так, команда исследователей из Института теоретической физики Периметр (Perimeter Institute for Theoretical Physics) во главе с астрофизиком Ниайесом Афшорди (Niayesh Afshordi) предположила, что Вселенная возникла из космического мусора, выброшенного в момент коллапса четырехмерной звезды и ее превращения в черную дыру. По словам ученых, такой сценарий поможет объяснить поразительную равномерность распределения вещества во всех направлениях.
Классическая теория – теория Большого взрыва – гласит, что Вселенная вышла из единичной бесконечно плотной точки, которая называется космологической сингулярностью. Но существующие законы физики не в силах объяснить, что же запустило этот взрыв, и потому многие ученые говорят, что это было единственное во времени событие, у которого не было причины.
Также остается непонятным, как такой мощный взрыв мог вызвать появление космоса относительно равномерной температуры – с момента зарождения всего и вся прошло не так много времени для установления наблюдаемого температурного равновесия.
Большинство современных космологов объясняют все это тем, что в первые моменты существования молодой Вселенной некая неизвестная сила заставила ее разрастаться со скоростью, превышающую световую. В таком случае маленький клочок материи с равномерной температурой действительно мог увеличиться до размеров космоса, который мы наблюдаем сегодня.
“Я полагаю, что Большой взрыв был слишком хаотичным, чтобы оставить даже небольшой кусочек вещества, способного разрастись до сегодняшних размеров Вселенной”, – говорит Афшорди.
Согласно сценарию, сформулированному Афшорди и его коллегами, наша трехмерная Вселенная (то есть существующая в трех измерениях) является своеобразной мембраной, которая плывет сквозь еще более объемную вселенную, существующую уже в четырех измерениях.
В таком случае, если бы в этом четырехмерном космосе существовали свои четырехмерные звезды, они бы тоже когда-то взрывались, как наши, трехмерные. Внутренний слой становился бы черной дырой, а внешний выбрасывался в пространство.
В нашей Вселенной черные дыры окружены некой сферой, называемой горизонтом событий. В трехмерном пространстве необходим двухмерный объект (поверхность), чтобы создать границу внутри черной дыры. А в четырехмерной вселенной горизонт событий будет ограничен сферой, существующей в трех измерениях. Исследователи дали ей название “гиперсфера”.
Как сообщает Nature, Афшорди и его команда провели компьютерное моделирование смерти четырехмерной звезды. Ученые выяснили, что выброшенное с ее поверхности вещество сформируется в трехмерную мембрану, окружающую трехмерный же горизонт событий, и будет постепенно расширяться. Именно это мы и наблюдаем в телескопы и называем рост 3D-мембраны расширением Вселенной, полагают теоретики.
Более того, предложенная модель отлично объясняет равномерность распределения космического вещества во всех направлениях. Поскольку объемная вселенная четырех измерений должна была существовать уже очень долго к моменту выброса вещества из одной из умирающих звезд, то времени было вполне достаточно для распределения материи и температуры. Наша Вселенная попросту унаследовала все эти свойства.
Несмотря на кажущуюся правдоподобность, гипотеза Афшорди не идеальна. Результаты наблюдений космологов, работающих с космической обсерваторией Планка (Planck Space Observatory), выявили температурные флуктуации в микроволновом фоновом излучении – остаточном явлении после Большого взрыва.
Полученные данные полностью совпадают с классической моделью происхождения Вселенной, а с моделью четырехмерной Вселенной – лишь на 4%. Это говорит о необходимости дополнить данную гипотезу и подтвердить ее последующими наблюдениями.