Вчені припускають, що чорні діри можуть викидати темну енергію: це вирішує три таємниці Всесвіту

Всесвіт зазнає прискореного розширення. Джерелом цього розширення ми називаємо темну енергію – таємничу форму енергії, яка пронизує весь Всесвіт, розштовхуючи простір-час. Ми не знаємо, що таке темна енергія, але її існування дозволяє астрономам пояснити багато особливостей Всесвіту. Нова гіпотеза припускає досить своєрідне джерело цієї енергії: чорні діри.

• Дослідження показали, що життю у Всесвіті необов’язково потрібні планети

Деталі

Ідея полягає в тому, що чорні діри "космологічно пов’язані" — це означає, що в міру розширення Всесвіту вони стають більшими. Але це також може означати протилежне: коли вони ростуть, Всесвіт розширюється. Темна енергія — це лише речовина, форма енергії, яка утворюється, коли ви формуєте чорну діру. Коли чорна діра поглинає зірку або якусь міжзоряну плазму, вона виробляє більше темної енергії. Ідея не нова, вона фактично виникла у фізиці чорних дір у 1960-х роках, задовго до того, як ми мали будь-які припущення, що Всесвіт переживає прискорене розширення.

Команда використовувала дані спектроскопічного приладу темної енергії, який дозволяє оцінити розмір Всесвіту в різні моменти часу. Дослідники поєднали ці дані з відомою швидкістю утворення зірок у космосі на той час, а потім порівняли їх. Доктор Кевін Крокер з Університету штату Арізона зазначає:

Ми просто вводимо цю інформацію про утворення зірок у цей сценарій і запитуємо: добре, наскільки великий Всесвіт за цим сценарієм? Якщо виробництво чорної діри насправді є виробництвом темної енергії, і це виробництво чорної діри відстежується за швидкістю утворення зірок, тоді як швидко росте Всесвіт?

Те, що вони виявили, є хорошим узгодженням між зростанням чорних дір і розширенням Всесвіту. Загибель масивних зірок створює чорні діри, а кількість темної енергії збільшується у Всесвіті. Це може бути просто інтригуючим співвідношенням, але воно має деякі наслідки, які роблять його привабливим для пояснення одних з найбільших таємниць Всесвіту.

Вивчення чорних дір як згустків темної енергії вирішує проблему вивчення чорних дір, оскільки їм не обов’язково мати сингулярність у центрі. Це серйозний виклик для загальної теорії відносності. Це також вирішує, звідки береться темна енергія, хоча команда не знає, як перетворення звичайної матерії всередині чорних дір насправді створює темну енергію.

І останнє, але не менш важливе, це вирішує напруженість Габбла – проблему в астрономії, де різні методи дають різні оцінки швидкості розширення Всесвіту. Вимірювання галактик говорять одне, а вимірювання космічного мікрохвильового фону – інше.

Використовуючи метод вимірювання відстаней між галактиками, швидкість розширення становить 72,8 кілометра на секунду на мегапарсек.

З іншого боку, вимірювання мікрохвильового фону (CMB) показує, що швидкість розширення Всесвіту становить 67,4 кілометра на секунду на мегапарсек. Але якщо темна енергія походить від чорних дір, то вимірювання, отримані за допомогою CMB, потребують коригування.

Хоча гіпотеза про космологічно пов’язані чорні діри підтверджена спостереженнями, коли йдеться про весь Всесвіт, вона не може легко пояснити чорні діри, які спостерігаються в дослідженнях гравітаційних хвиль і в кульових скупченнях.

Чорні діри з темною енергією могли б вирішити серйозні проблеми в космології, але вони не пояснюють всі астрофізичні спостереження чорних дір. Важливим питанням залишається: "як працюють ці чорні діри темної енергії?".

Раніше Астронавт NASA Дон Петтіт поділився захопливими знімками з борту Міжнародної космічної станції (МКС), які змушують глядачів на Землі відчути себе трохи ближчими до космосу.