Wetenschappers hebben een baanbrekend nieuw model voorgesteld voor het ontstaan van het universum, waarmee de langdurig aangehouden oerknaltheorie wordt uitgedaagd. Dit innovatieve concept, gepubliceerd in Physical Review D, suggereert dat ons universum is ontstaan uit een gravitationele ineenstorting en een daaropvolgende terugkaatsing binnen een zwart gat, dat zich bevindt in een groter 'ouder'-universum.
De conventionele oerknaltheorie stelt dat het universum begon met een singulariteit, een punt van oneindige dichtheid, ongeveer 13,8 miljard jaar geleden. Dit nieuwe model, ontwikkeld door onderzoekers waaronder Enrique Gaztanaga van de Universiteit van Portsmouth, biedt een overtuigend alternatief. Het combineert de algemene relativiteitstheorie met de kwantummechanica, waarbij met name het kwantumuitsluitingsprincipe wordt gebruikt om de vorming van een singulariteit te voorkomen.
Dit principe voorkomt dat identieke deeltjes dezelfde kwantumtoestand innemen, waardoor de ineenstorting wordt gestopt en de materie naar buiten terugkaatst. Het resultaat is een universum dat expandeert vanuit een toestand met een hoge dichtheid, opmerkelijk vergelijkbaar met ons eigen universum. Het model stelt dat dit proces plaatsvindt binnen een zwart gat, gevormd door een instortende massa materie.
Een belangrijke voorspelling van dit 'zwart gat bounce'-model is dat de ruimte een lichte positieve kromming heeft, die afwijkt van het platte universum dat wordt aangenomen door het standaard kosmologische model. Deze kromming zou kunnen worden getest door aankomende missies zoals de Euclid-telescoop van het Europees Ruimteagentschap. Het model verklaart ook elegant de twee fasen van versnelde expansie, inflatie en donkere energie, zonder speculatieve fysica te introduceren.
Verder biedt dit model potentiële inzichten in de oorsprong van superzware zwarte gaten en de verdeling van sterrenstelsels. Toekomstige missies, zoals Arrakihs, kunnen verder bewijs leveren door potentiële overblijfselen uit de ineenstortingsfase te bestuderen. Dit nieuwe kader suggereert dat ons universum deel uitmaakt van een grotere kosmische cyclus, wat ons begrip van de ware oorsprong van het universum revolutionair maakt.