Các nhà khoa học đã đề xuất một mô hình mới mang tính đột phá về nguồn gốc của vũ trụ, thách thức lý thuyết Vụ nổ lớn đã được chấp nhận từ lâu. Khái niệm sáng tạo này, được công bố trên Physical Review D, cho rằng vũ trụ của chúng ta bắt nguồn từ sự sụp đổ hấp dẫn và sự 'nảy' tiếp theo bên trong một lỗ đen, nằm trong một vũ trụ 'mẹ' lớn hơn.
Thuyết Vụ nổ lớn thông thường cho rằng vũ trụ bắt đầu từ một điểm kỳ dị, một điểm có mật độ vô hạn, cách đây khoảng 13,8 tỷ năm. Mô hình mới này, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu bao gồm Enrique Gaztanaga từ Đại học Portsmouth, đưa ra một giải pháp thay thế hấp dẫn. Nó kết hợp thuyết tương đối rộng với cơ học lượng tử, đặc biệt sử dụng nguyên lý loại trừ lượng tử để ngăn chặn sự hình thành của một điểm kỳ dị.
Nguyên lý này ngăn chặn các hạt giống hệt nhau chiếm cùng một trạng thái lượng tử, ngăn chặn sự sụp đổ và khiến vật chất bật ra ngoài. Kết quả là một vũ trụ đang giãn nở từ trạng thái mật độ cao, rất giống với vũ trụ của chúng ta. Mô hình đề xuất rằng quá trình này xảy ra bên trong một lỗ đen, được hình thành bởi một khối lượng vật chất đang sụp đổ.
Một dự đoán chính của mô hình 'nảy' hố đen này là không gian có độ cong dương nhẹ, khác với vũ trụ phẳng được giả định bởi mô hình vũ trụ học tiêu chuẩn. Độ cong này có thể được kiểm tra bằng các nhiệm vụ sắp tới như kính viễn vọng Euclid của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Mô hình này cũng giải thích một cách khéo léo hai giai đoạn giãn nở gia tốc, lạm phát và năng lượng tối, mà không cần đưa ra các giả thuyết vật lý.
Hơn nữa, mô hình này đưa ra những hiểu biết sâu sắc về nguồn gốc của các lỗ đen siêu lớn và sự phân bố của các thiên hà. Các nhiệm vụ trong tương lai, chẳng hạn như Arrakihs, có thể cung cấp thêm bằng chứng bằng cách nghiên cứu các di tích tiềm năng từ giai đoạn sụp đổ. Khung mới này cho thấy vũ trụ của chúng ta có thể là một phần của một chu kỳ vũ trụ lớn hơn, cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc thực sự của vũ trụ.