Протягом багатьох років вчені міркували про походження так званої темної енергії, яка є одним із елементів Всесвіту і впливає на його розширення. Згідно з останніми дослідженнями міжнародної групи вчених, його джерелом можуть бути чорні діри. Якщо спостереження авторів виявляться правдивими, можливо, вони розгадали одну з найважливіших таємниць космології.
Група з 17 вчених з дев’яти країн у наукових журналах “The Astrophysical Journal” і “The Astrophysical Journal Letters” оголосила висновки, які мають змінити погляд на еволюцію космосу і чорних дір.
— Якщо наша теорія підтвердиться, це зробить революцію в усій космології. Це тому, що ми нарешті знайдемо рішення проблеми джерела темної енергії, яка понад 20 років спантеличила космологів і фізиків-теоретиків», — сказав доктор Кріс Пірсон з Ради науково-технічних засобів Великобританії.
– Це дійсно дивовижні висновки. Ми почали з вивчення зростання чорних дір з часом, і, можливо, ми знайшли відповідь на одне з найважливіших питань у космології», — додав доктор Дейв Клементс з Імперського коледжу Лондона.
Чорна діра, що пожирає зірку – бачення художникаNASA, ESA, Лія Хустак (STScI)
Дедалі швидше розширення
Матерія, з якої побудований наш світ, становить лише п’ять відсотків вмісту Всесвіту. Ще 27 відсотків становить темна матерія – еквівалент звичайної матерії, яка не випромінює, не відбиває і не поглинає світло. Однак більша частина космосу – близько 68 відсотків – це так звана темна енергія. Тепер вчені дійшли висновку, що його джерелом є чорні діри. Гіпотеза дуже важлива, оскільки вважається, що саме темна енергія стимулює розширення Всесвіту.
У 1990-х роках, як пояснюють дослідники, було виявлено, що розширення Всесвіту прискорюється. Це було важко пояснити, оскільки сила тяжіння повинна сповільнювати розширення. Тож було введено поняття темної енергії, яка має діяти проти гравітації та долати її. Це чимось нагадує концепцію космологічної постійної, яка, за словами Ейнштейна, повинна була запобігти колапсу Всесвіту. Вважається, що темна енергія є властивістю самого простору, пов’язаною з так званою енергією вакууму.
Нові спостереження за гігантськими надмасивними чорними дірами в центрах галактик показують, що ці об’єкти збільшуються в масі таким чином, що вказує на накопичення енергії вакууму.
Дослідники спостерігали еліптичні галактики, які сформувалися на початку історії Всесвіту, а потім вимерли. У них більше не утворюються нові зірки, а чорні діри не мають багато матеріалу для поглинання. Отже, продовження зростання цих чорних дір не можна пояснити лише накопиченням маси від навколишніх об’єктів.
Крім того, порівняння спостережень за цими старими галактиками та їх молодими аналогами показало, що чорні діри ростуть набагато швидше, ніж вказує падіння маси на них. Сучасні чорні діри в сім-20 разів більші, ніж вони були дев’ять мільйонів років тому, повідомляють дослідники.
Чорна діра Стрілець А* – розташована в центрі нашого Чумацького ШляхуСпівпраця EHT
Два твердження
Крім того, спостереження за чорними дірами, що існують у різні періоди розвитку Всесвіту, вказують на сильну кореляцію між їхнім розміром і розміром Всесвіту. Це вказує на те, що кількість темної енергії в космосі пов’язана з кількістю енергії вакууму, що зберігається в чорних дірах.
«Насправді ми знаходимо дві речі одночасно: є докази того, що типове сприйняття чорних дір не працює в довгостроковій перспективі, а по-друге, ми пропонуємо перше астрофізичне джерело темної енергії», — сказав доктор Дункан Фарра. Гавайського університету. «Це не означає, що інші не запропонували різні джерела темної енергії, але це перше дослідження, засноване на спостереженнях, яке не додає нічого нового у Всесвіт як це джерело». Чорні діри в поєднанні з теорією гравітації Ейнштейна пояснюють існування темної енергії, додав експерт.
Враження художника про чорну діру в центрі галактики M87 (ESO/M. Kornmesser)ESO/M Корнмессер
Основне джерело фото: ESO/M Корнмессер
