詹姆斯•韦伯空间望远镜再次向宇宙学领域投下一枚震撼弹:
宇宙深空区域的旋转星系,旋转方向大部分一致。
乍一听或许不觉得有什么奇怪,可这却意味着我们对宇宙的既有认知可能被推翻。
甚至有可能证明:我们的宇宙,其实处在一个黑洞之中。
2025年2月,一项刊登在《皇家天文学会月刊》上的研究,在天文学界引起了震动。
先进深空星系巡天计划(JADES),主角是大名鼎鼎的詹姆斯•韦伯空间望远镜。
自2022年夏季正式启动科学观测任务以来,这台造价超过100亿美元的巨型望远镜,已经多次刷新人类对宇宙的认知。
这一次,它的镜头对准了天炉座方向的一片深空区域,这是最适合观测宇宙早期状态的窗口。
2023年,科学团队耗时5天,对该区域进行了持续成像,最终形成了一幅信息密度极高的深空图像。
图中每一个亮点,都是一个河外星系,而且大部分都来自宇宙刚诞生后的前10亿年。
可以说,这是当前人类手中最完整、最接近宇宙第一个阶段——婴儿期的实拍图。
在这张图中,研究团队从数千个星系中筛选出了263个星系进行重点分析。
这些星系更大、轮廓更清晰、旋臂更明显,便于判断它们的旋转方向。
而最终统计结果显示,这263个星系中,有158个呈顺时针旋转,仅有105个是逆时针旋转。
这个结果,乍一看可能不会觉得有什么奇怪的。
但是按照当前国际主流的Λ-冷暗物质(ΛCDM)模型来看,宇宙在宏观尺度上应当是各向同性的。
这是什么意思呢?
简单说,就是说无论你朝哪个方向看,宇宙都应当是平均的、对称的。
因此,星系的旋转方向也应当是“对半分”的。
然而JADES的结论是,“顺时针党”压倒性领先,比逆时针党多出了整整53个。
这个结果虽然令人震惊,但科学界的反应还是非常谨慎的。
部分天文学家首先尝试从技术层面找解释。
比如说,银河系本身在自转,会不会影响望远镜对远方星系的亮度识别?
也就是说银河系旋转可能引发的多普勒效应,以至于迎面来的星系看起来更亮,从而被选中得更多。
但经过反复论证和模拟,这一假设基本被否定。
因为受观测影响的,不应当是这些距离超过百亿光年的星系。
它们的信号早在银河系形成之前就已经出发,不大可能受银河系自转的影响。
所以,问题可能不是出在望远镜镜头上,而是和宇宙本身有关。
2025年,该研究的主导者之一奥尔•沙米尔教授提出了一个大胆设想:
不是银河系干扰了,而是整个宇宙自带一个“宏观旋转”。
这与当前宇宙膨胀模型不符,却与一个早期理论高度吻合,那就是“旋转宇宙模型”。
在这个模型中,宇宙在大爆炸之初,就具有一定的角动量。
这个角动量并非源自内部演化,而是从更大的“体系”中继承而来。
可能很多人会感到疑惑:宇宙还能从哪里继承?还有比宇宙更大的“体系”?
因此,一个更惊人的可能性出现了:
我们所说的宇宙,有可能就处在某个更大空间中一个旋转黑洞的内部。
这就不得不提“黑洞宇宙学”理论。
这一理论由拉吉•库马尔等理论物理学家最早提出,后由纽黑文大学的物理学家尼科德姆•波普拉夫斯基发展完善。
他提出:每一个黑洞内部,可能都隐藏着一个“子宇宙”。
而我们的宇宙,就是某个母宇宙的黑洞内部世界。
听起来像是“宇宙套娃”,但这一设想也有数学推导支撑。
在广义相对论的拓展框架中,引力不仅仅表现为时空弯曲,还可能产生扭转。
当物质被吸入黑洞时,如果拥有足够的角动量,这种扭转将不再允许其无限塌缩,而是发生“弹回”,也就是大爆炸。
这一设定下,“大爆炸”就像锅里压久了的水蒸气,最后从锅盖缝隙喷出形成蒸汽团一样。
这种“爆炸”,会携带原黑洞的旋转属性。
于是我们这个宇宙,从一诞生起就具备了自转惯性。
这次韦伯望远镜的观测结果,虽然没有直接证明这一理论,但也提供了间接证据。
那就是星系旋转方向的整体偏向,符合“宇宙带旋向”的假设。
当然,要完全确认“黑洞宇宙”这一设想,还需要更多的观测支撑。
后续天文台如中国主导参与的“平方公里阵列”(SKA),智利的“薇拉•鲁宾天文台”等,将继续就星系旋转、大尺度结构方向性、宇宙微波背景辐射的偏振特征展开深入研究。
这一次韦伯望远镜的贡献,是在人类对宇宙认知的版图上,撕开了一个方向明确的口子。
而接下来,我们将从更多数据中,继续深挖这个“旋转”的秘密。