Wielki Wybuch, jako fundament standardowego modelu kosmologicznego, od lat hipnotyzuje naukowców. To on wyjaśnia fluktuacje mikrofalowego promieniowania tła oraz rozmieszczenie galaktyk. Jednak u podstaw tego wzoru leży tajemnicza osobliwość, która budzi niepokój – punkt o nieskończonej gęstości, w którym prawa fizyki klasycznej ulegają załamaniu.

Stephen Hawking, wespół z Rogerem Penrosem, udowodnił w latach 60., że w myśl ogólnej teorii względności każda kolapsująca gwiazda doprowadzi do powstania osobliwości. Ale czy to oznacza, że musimy ograniczać się do tego modelu, z jego brakami i niepewnymi postulacjami, takimi jak ciemna energia czy inflacja?

Nowe kierunki myślenia w kosmologii

Zespół badaczy, na czele z Gasztanagą, proponuje rzucić okiem na zjawisko przeciwnych kolapsów grawitacyjnych. Co tak naprawdę dzieje się za horyzontem zdarzeń czarnej dziury? W klasycznej teorii panuje ciemność, ale zasady kwantowe mogą zrewolucjonizować nasze myślenie.

Zasada wykluczenia Pauliego mówi, że fermiony nie mogą istnieć w tym samym stanie kwantowym, co w dobie nieskończonej gęstości prowadziłoby do momentu odbicia, gdzie skurcz zmienia się w ekspansję. Badacze wykazują, że kolaps zatrzymuje się w momencie osiągnięcia krytycznej gęstości i odbija z powrotem.

Końcowy blask, czyli co dalej?

Wszystko opiera się na modyfikacji równania Friedmana, co pozwala stworzyć model, który nie wymaga dalszych założeń. Eksploruje on naturalne fazy przyspieszonej ekspansji, co może szybko zostać zweryfikowane przez misję Euclid ESA, która od 2023 roku bada galaktyki na miliardy lat świetlnych.

Zamiast obalać teorie osobliwości, analizy pokazują ich ograniczenia w klasycznym kontekście. Klasyczna ogólna względność i zasady kwantowe zderzają się, a klucz do zrozumienia rzeczywistości leży w znalezieniu eleganckiego rozwiązania łączącego obie.

Wygląda na to, że nasz Wszechświat może być jedynie wewnętrznym klientem w większej strukturze – czarnej dziurze w kosmicznym continuum. Ta rewolucyjna koncepcja stawia nas w roli nie tylko obserwatorów, ale uczestników niekończącego się cyklu, w którym grawitacja i zasady kwantowe grają w ping-ponga.

Wielkie pytania na horyzoncie

Jeśli dalsze obserwacje potwierdzą te przewidywania, czeka nas prawdziwa rewolucja w rozumieniu naszej rzeczywistości. Wciąż pozostają kluczowe pytania: czym są ciemna materia i ciemna energia w nowym modelu? Jak powstały supermasywne czarne dziury? I co najważniejsze, czy nasza czarna dziura-matka również miałaby szansę na „odbicie”?