Ученые представили новую модель Вселенной, альтернативную традиционной модели ΛCDM (Λ-Cold Dark Matter) и объясняющей расширение пространства. Согласно результатам исследования, опубликованным в журнале Astronomy, Вселенная может функционировать как объект, напоминающий черную дыру с оболочкой.
Исследователи рассмотрели так называемые решения Ni-Neslušan-deLyra, которые описывают нестандартную конфигурацию вещества во Вселенной. В этих решениях материя расположена в виде оболочки, окружающей центральную пустоту. В центре действуют силы отталкивания, которые удерживают оболочку от коллапса. Это вызывает гравитационное красное смещение в свете, движущемся от оболочки к центру, и синее смещение в свете, движущемся обратно к оболочке.
Для создания этой модели исследователи опирались на недавно полученные данные о плотности массы и структуре нейтронных звезд, полученные благодаря решениям для уравнений поля Эйнштейна. Эти решения отличаются от стандартной картины, предлагаемой общей теорией относительности, которая представляет собой плоское пространство-время Минковского внутри сферической оболочки материи.
Модель объясняет феномен красного смещения и аномального ослабления света далеких сверхновых. Согласно новой гипотезе, это явление вызвано гравитационным воздействием оболочки, а не только расширением пространства-времени, как это предложено в традиционной модели ΛCDM.
Кроме того, предложенная модель помогает решить так называемое напряжение Хаббла, которое заключается в расхождении оценок постоянной Хаббла для ранней и поздней вселенной. Напряжение Хаббла можно было бы объяснить с помощью изменяющейся производной ν(r), которая заставляет постоянную Хаббла неуклонно уменьшаться по мере движения от центра Вселенной к оболочке.
Ученые также предположили, что Вселенная может иметь настолько большую массу, что в действительности она является черной дырой, окруженной оболочкой. В таком сценарии все излучение Вселенной было бы захвачено в ее внутреннем пространстве, а реликтовое излучение могло бы возникнуть как высвобожденная, а затем захваченная гравитационная энергия при формировании оболочки. При этом пространство-время должно состоять из фотонных нитей, соединяющих все массы. Гравитация будет результатом поглощения энергии фотонов реликтового излучения в нитях пространства-времени, что будет притягивать массы вместе, в то время как обратный процесс возвращает поглощенную энергию фотонам, раздвигая массы.
Оба процесса порождает космологический цикл, который, по мнению ученых, избавит Вселенную от бесконечного расширения и тепловой смерти.