Wissenschaftler haben ein bahnbrechendes neues Modell für den Ursprung des Universums vorgeschlagen, das die lange Zeit geltende Urknalltheorie in Frage stellt. Dieses innovative Konzept, veröffentlicht in Physical Review D, legt nahe, dass unser Universum aus einem Gravitationskollaps und dem anschließenden Bounce innerhalb eines Schwarzen Lochs hervorgegangen ist, das sich in einem größeren 'Eltern'-Universum befindet.
Die konventionelle Urknalltheorie postuliert, dass das Universum mit einer Singularität, einem Punkt unendlicher Dichte, vor etwa 13,8 Milliarden Jahren begann. Dieses neue Modell, das von Forschern, darunter Enrique Gaztanaga von der University of Portsmouth, entwickelt wurde, bietet eine überzeugende Alternative. Es kombiniert die allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenmechanik und verwendet insbesondere das Quantenausschlussprinzip, um die Bildung einer Singularität zu verhindern.
Dieses Prinzip verhindert, dass identische Teilchen denselben Quantenzustand einnehmen, wodurch der Kollaps gestoppt und die Materie nach außen zurückprallt. Das Ergebnis ist ein Universum, das sich aus einem Zustand hoher Dichte heraus ausdehnt, der unserem eigenen bemerkenswert ähnlich ist. Das Modell geht davon aus, dass dieser Prozess innerhalb eines Schwarzen Lochs stattfindet, das durch den Kollaps einer Masse an Materie gebildet wird.
Eine Schlüsselvorhersage dieses 'Black-Hole-Bounce'-Modells ist, dass der Raum eine leichte positive Krümmung aufweist, die sich von dem flachen Universum unterscheidet, das vom Standard-Kosmologiemodell angenommen wird. Diese Krümmung könnte durch kommende Missionen wie das Euclid-Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation getestet werden. Das Modell erklärt auch elegant die beiden Phasen der beschleunigten Expansion, Inflation und dunkle Energie, ohne spekulative Physik einzuführen.
Darüber hinaus bietet dieses Modell potenzielle Einblicke in die Ursprünge supermassereicher Schwarzer Löcher und die Verteilung von Galaxien. Zukünftige Missionen, wie Arrakihs, könnten weitere Beweise liefern, indem sie potenzielle Relikte aus der Kollapsphase untersuchen. Dieser neue Rahmen legt nahe, dass unser Universum Teil eines größeren kosmischen Zyklus sein könnte, was unser Verständnis des wahren Ursprungs des Universums revolutioniert.