Световые завихрения реликтового излучения, вероятно, указывают на существование более ранней Вселенной

Если наша Вселенная заперта в вечном цикле расширения и коллапса, то черные дыры способны оставлять после себя следы. Ими могут быть многочисленные завихрения, недавно обнаруженные в слабом световом эхе на краю космоса. Едва ли это неопровержимое доказательство модели конформной циклической космологии (conformal cyclic cosmology, или CCC), учитывая другие возможные объяснения таких «шрамов». Однако на эту теорию стоит обратить внимание.

Физик-математик Роджер Пенроуз известен примерно так же, как Стивен Хокинг и Леонард Сасскинд. Его модель пульсирующей Вселенной без начала или конца принимают не все, но тем не менее это серьезный кандидат для объяснения судьбы всего. Большинство космологов согласны с тем, что мы живем в расширяющейся Вселенной, которая началась в однородной точке, называемой сингулярностью, и не известно, что происходило до этого или что ждет нас в будущем.

Пенроузовская модель CCC разработана в качестве ответа на дисбаланс между измерениями температуры ранней Вселенной и ожидаемым состоянием порядка. Согласно ей, этот дисбаланс может быть свидетельством смерти Вселенной, существовавшей до Большого взрыва. Осциллирующие вселенные могут иметь несколько разных форм, в зависимости от модели. Некоторые предполагают, что однажды Вселенная сожмется обратно.

По идее Пенроуза, в будущем не будет никакого сжатия. Вселенная продолжит расширяться, пока все не растворится в свете и сама концепция пространства-времени станет бессмысленной из-за безумных расстояний. Сейчас наша Вселенная неотличима от сингулярности, из которой может возникнуть еще одна.

Все это звучит как научно-фантастический роман, но хорошая наука требует несколько больше, чем просто интересные идеи. Поэтому доктор Пенроуз на протяжении многих лет охотился за наблюдениями, которые бы могли поддержать CCC. Возможно, сейчас он нашел их в виде завихренных структур поляризации, известных как B-моды, на карте реликтового излучения.

Считается, что эти завихрения магнитной поляризации произведены периодами инфляции в ранней Вселенной путем растягивания света и других линзирующих эффектов. Конечно, если они не просто артефакты и действительно существуют. Необходимо узнать еще очень многое об этих завихрениях, учитывая тот факт, что их обнаружили всего несколько лет назад. Тогда как гравитационные волны могут объяснить их характеристики, фундаментальная причина возникновения завихрений — все еще открытый вопрос.

В недавнем докладе, который доступен в архиве препринтов arXiv.org, Пенроуз и его коллеги предположили, что эти структуры могут иметь невероятно экзотическое происхождение. Они выделили 20 таких B-мод на карте реликтового излучения, созданной на основе данных сенсора BICEP-1 от 2014 года. Ученые указывают на возможность отслеживания их происхождения до испарения черных дыр давней эпохи.

Считается, что сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик медленно испаряются в течение эонов при помощи эффекта, известного как излучение Хокинга. Оно очень медленное, однако, когда у тебя есть все время, данное на расширение Вселенной, спешить некуда.

С другой стороны, такую невероятно медленную смерть едва ли можно назвать взрывом. Но, если проигнорировать все, что связано со временем, этот постепенный взрыв становится тем, что Пенроуз называет «точкой Хокинга», которая может оставить еле заметный след на бледном пространстве, из которого могла бы произойти другая Вселенная.

Прежде Пенроуз спекулировал, что разрывающий пространство всплеск от столкновения черных дыр в ранней Вселенной — свидетельство их существования. Безусловно, черные дыры отвечают за довольно экстремальные феномены, поэтому если что-то и способно оставить след в перерождении Вселенной, то это их смерть.

Пока это нельзя считать неоспоримым доказательством. BICEP-2 предстоит выпустить новые, сырые данные, которые могут изменить цифры, связанные с этим аспектом модели. Не исключено, что это всего лишь аберрации, вызванные космической пылью.

Команда Пенроуза использовала данные из другого набора измерений реликтового излучения, собранные космическим телескопом «Планк», и провела сотни симуляций: все они показали наличие B-мод. Если B-моды — действительно феномен, появившийся из точек Хокинга, это может повлиять на последующие теории о бесконечном расширении Вселенной.

Пространство и время могут растянуться так сильно, что перестанут иметь значение в привычном смысле, — и тогда им не останется ничего, кроме как устроить «перезагрузку» и начать все сначала.