کشف غیرمنتظره‌ای نشان می‌دهد که شاید ما درون یک سیاهچاله هستیم

یک پژوهش تازه که با استفاده از داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) درباره جهان آغازین انجام گرفته، معمایی جالب را آشکار کرده است: به نظر می‌رسد بیشتر کهکشان‌ها در یک جهت خاص به گردش درمی‌آیند. این الگوی غیرمنتظره که با مدل‌های رایج کیهان‌شناسی همخوانی ندارد، می‌تواند این احتمال را مطرح کند که کیهان ما درون یک سیاهچاله قرار دارد.

توانایی‌های تلسکوپ جیمز وب این امکان را فراهم کرده که اخترشناسان عمیق‌تر از هر ابزار فروسرخ یا نوری دیگری به گذشته بنگرند و نور فروسرخ گسیل‌شده از کهکشان‌های دوردست تنها ۳۰۰ میلیون سال پس از مهبانگ را مشاهده کنند. هدف اصلی دانشمندان از این مشاهدات دستیابی به درکی روشن‌تر از فرایند شکل‌گیری کهکشان‌ها و همچنین رمزگشایی از چگونگی رشد سریع سیاهچاله‌های ابرپرجرم بود، اما در این مسیر با شگفتی‌هایی پیش‌بینی‌نشده مواجه شدند.

یکی از این شگفتی‌ها توسط گروهی از محققان دانشگاه ایالتی کانزاس گزارش شده است. آن‌ها به تصاویر ۲۶۳ کهکشان در جهان اولیه نگاه کردند که وضوح کافی برای تعیین جهت چرخش داشتند. بر اساس مدل‌های متداول کیهان‌شناسی، انتظار می‌رود که جهان در مقیاس‌های کلان در همه جهات یکسان باشد و بنابراین هیچ سمت ترجیحی برای دوران کهکشان‌ها وجود نداشته باشد؛ چه در کیهان کنونی و چه در گذشته نسبتاً اولیه آن.

با این حال، بررسی‌ها نشان داد که نسبت به کهکشان راه شیری اختلاف معناداری وجود دارد: ۱۰۵ کهکشان، معادل ۴۰ درصد، در جهت پادساعتگرد می‌چرخیدند، در حالی که ۱۵۸ کهکشان، معادل ۶۰ درصد، در جهت ساعتگرد دوران داشتند.

لیور شامیر، دانشیار رشته علوم رایانه در دانشکده مهندسی Carl R. Ice، در بیانیه‌ای گفت که تحلیل کهکشان‌ها از طریق بررسی کمی شکل آن‌ها انجام شده، اما تفاوت آن‌قدر آشکار است که هر فردی با نگاه مستقیم به تصاویر می‌تواند متوجه شود. او افزود که برای درک این اختلاف نیازی به دانش تخصصی نیست و هر کسی با قدرت مشاهده تلسکوپ جیمز وب می‌تواند آن را ببیند. یافته‌هایی مشابه در گذشته نیز گزارش شده بود، اما هیچ‌یک به این شدت و وضوح نبوده است.

در مورد علت این پدیده چند احتمال مطرح شده که چندان متعارف نیستند. تیم پژوهشی در مقاله خود توضیح داده است که اگر این مشاهدات حقیقتاً بازتابی از ساختار کیهان باشند، نشان می‌دهد که جهان اولیه در زمینه جهت‌های چرخش کهکشان‌ها همگن‌تر بوده و به مرور زمان دچار آشفتگی بیشتری شده، در حالی که همچنان یک محور کیهانی در ابعاد بزرگ نزدیک به قطب کهکشانی وجود داشته است. برخی مدل‌های کیهانی نیز وجود محوری در مقیاس کیهانی را پیش‌بینی می‌کنند، از جمله مدل‌های جهان بیضوی، مه‌بانگ دوقطبی و تورم ایزوتروپیک. در این حالت، توزیع بزرگ‌مقیاس دوران کهکشان‌ها در راستای چنین محوری هم‌راستا می‌شود و نزدیکی آن به قطب کهکشانی می‌تواند صرفاً یک تصادف باشد.

یکی از احتمالاتی که نویسندگان پیشنهاد داده‌اند این است که جهت‌گیری ترجیحی کهکشان‌ها نتیجه قرار داشتن جهان در درون یک سیاهچاله در کیهانی بزرگ‌تر باشد. شامیر اظهار داشت که یکی از توضیحات شاید این باشد که جهان در بدو پیدایش در حال چرخش بوده است. این توضیح با نظریه‌هایی همچون کیهان‌شناسی سیاهچاله همخوانی دارد، نظریه‌ای که بیان می‌کند کل جهان در درون یک سیاهچاله شکل گرفته است. با این حال، اگر جهان واقعاً از آغاز در حال چرخش بوده، آن‌گاه نظریه‌های کنونی ما درباره کیهان کامل نخواهند بود.

گزینه دیگری که مطرح شده اثر دوپلر است. این پدیده موجب می‌شود نور اجرام بسته به حرکتشان نسبت به ما به سمت سرخ یا آبی جابه‌جا شود. به همین دلیل کهکشان‌هایی که در خلاف جهت کهکشان راه شیری می‌چرخند روشن‌تر به نظر می‌رسند. اگر سرعت چرخش راه شیری تأثیر بیشتری از آنچه اخترشناسان تاکنون فرض کرده‌اند داشته باشد، این می‌تواند توضیح دهد که چرا کهکشان‌های در حال چرخش در خلاف جهت راه شیری در داده‌های مربوط به کیهان دوردست بیش از حد نمایان شده‌اند؛ آن‌ها صرفاً به دلیل روشن‌تر بودن، بیشتر دیده می‌شوند.

شامیر افزود اگر چنین باشد، لازم است بازبینی گسترده‌ای در شیوه اندازه‌گیری فاصله‌های کیهان دوردست انجام گیرد. این بازتنظیم می‌تواند پاسخ‌گوی شماری دیگر از پرسش‌های حل‌نشده کیهان‌شناسی نیز باشد، از جمله اختلاف در نرخ‌های انبساط جهان و وجود کهکشان‌های بزرگی که بر اساس اندازه‌گیری‌های فعلی فاصله، سن آن‌ها باید بیش از سن خود جهان باشد.

هرچند این پژوهش نتایجی شگفت‌انگیز به همراه دارد، اما نیازمند مشاهدات فراوان دیگری بوده تا یافته‌ها تأیید یا رد شوند و بتوان تعیین کرد کدام یک از توضیحات ارائه‌شده محتمل‌تر است. این مطالعه در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.