Черные дыры — источник темной энергии, считают ученые

Наблюдения показали, что черные дыры намного больше, чем они были девять миллиардов лет назад, даже по сравнению с размером их галактик.

Пытаясь объяснить величину этой аномалии, астрофизики нашли объяснение темной энергии, таинственной силе, которая заставляет Вселенную разлетаться во все стороны с возрастающей скоростью. Черные дыры на самом деле могут быть источником этой таинственной темной энергии.

Когда астрономы использовали видимую яркость вспышек сверхновых для измерения скорости расширения Вселенной, они предположили, что она замедлится, и просто хотели посмотреть, насколько. Вместо этого, к своему удивлению, они обнаружили, что он ускоряется.

Однако, что такое темная энергия, остается загадкой, не говоря уже о том, откуда она берется. Было предпринято много усилий, чтобы ответить на этот вопрос: любому, кто это сделает, гарантирована Нобелевская премия. Теперь группа астрофизиков из девяти стран надеется ответить на поставленный выше вопрос двумя новыми статьями.

Статьи ученых основаны на открытии, которого на самом деле не было в теориях исследователей, когда они начинали.

«Это действительно удивительный результат», — сказал в своем заявлении доктор Дэйв Клементс из Имперского колледжа Лондона. «Мы начали с изучения того, как со временем растут черные дыры, и, возможно, нашли ответ на одну из самых больших проблем в космологии».

Ключевое препятствие к пониманию темной энергии можно свести к одному вопросу: если существует сила, разрывающая вселенную на части, почему мы видим, как гравитация сближает объекты? Единственное, что мы знаем о темной энергии, это то, что она, по-видимому, действует по крайней мере сильно, только в очень больших масштабах, так что ближе доминируют другие силы.

Таким образом, сверхмассивные черные дыры представляют собой интересный тестовый пример: они всасывают материал с таких огромных расстояний, что мы можем видеть переход между преобладанием гравитации и темной энергией, скрытой более мелкими объектами.

Рост черных дыр слишком медленный и неустойчивый, чтобы отслеживать его скорость по тому, что мы видим. Однако, сравнив массу выборки далеких черных дыр, какими они были миллиарды лет назад, с массой черных дыр, окружающих нас в ближайших галактиках, мы можем получить представление о средней скорости роста.

Группа астрофизиков сообщает, что близлежащие образцы в среднем в 7-20 раз превышают массу тех, что наблюдались девять миллиардов лет назад, относительно размера их галактик. Это скорости роста, которые не соответствуют тому, что мы знаем о скоростях слияния и поглощения звезд, которые подходят слишком близко, за вычетом испарения из-за излучения Хокинга.

Однако если черные дыры содержат энергию вакуума, что связано с расширением Вселенной, они будут расти быстрее. Авторы подсчитали, что если сверхмассивные черные дыры в центрах галактик производят темную энергию, это объясняет большую часть того, что, как мы думаем, существует. Звездные черные дыры в галактических дисках и, возможно, гало могут объяснить все остальное.

«На самом деле мы говорим о двух вещах одновременно: есть доказательства того, что типичные решения для черных дыр не работают для вас в долгосрочной перспективе, и у нас есть первый предполагаемый астрофизический источник темной энергии», — сказал доктор Дункан Фарра из Университета. Гавайи.

Такое крупное заявление, несомненно, будет подвергнуто более тщательной проверке, чем обычная статья, и авторы допускают такую ​​возможность. Они также предлагают тесты, которые могут подтвердить или опровергнуть их теорию.

Статьи опубликованы в The Astrophysical Journal и The Astrophysical Journal Letters.