Знайдено джерело темної енергії, яка відповідає за розширення Всесвіту

Міжнародна група вчених представила дві наукові статті, в яких йдеться про те, що виявлено перший доказ того, що чорні діри є ймовірними джерелами загадкової темної енергії, яка становить 70% нашого Всесвіту та відповідає за його стрімке розширення, пише Phys.

Вивчення стародавніх галактик, які з’явилися приблизно 9 млрд років тому і зараз називаються “сплячими” галактиками, показало, що чорні діри в них стають набагато більшими, ніж передбачали теорії. Але це відповідає передбаченням теорії гравітації Альберта Ейнштейна й означає, що не потрібно шукати жодних нових складників для розуміння природи Всесвіту. Зокрема, для пояснення існування загадкової темної енергії, адже її джерелом, ймовірно, є чорні діри.

Що таке чорна енергія? Ще наприкінці 90-х років минулого століття вчені з’ясували, що наш Всесвіт не просто розширюється, а це розширення постійно прискорюється. І це було важко пояснити, адже гравітація всіх об’єктів у космосі має уповільнювати це розширення.

Що таке чорні діри та чому вони ростуть? Чорні діри є результатом смерті багатьох гігантських зірок і займають відносно невеликий простір, але водночас мають масу, яка в мільйони або навіть у мільярди разів більша за масу Сонця. Тобто разом із нейтронними зорями чорні діри є одними з найщільніших об’єктів у Всесвіті, якщо не найщільнішими.

Чорні діри мають настільки сильну гравітацію, що ніщо в космосі не може їй чинити опір, тому чорні діри й поглинають навколишню речовину. За словами вчених, їх нове дослідження показує, що чорні діри ростуть, набирають масу і збільшуються в розмірах так, що містять енергію вакууму й у такий спосіб можуть бути джерелом загадкової темної енергії. За словами Дейва Клементса з Імперського коледжу Лондона, для того, щоб отримати такі висновки, вивчили 9 млрд років еволюції надмасивних чорних дірок, які знаходяться в центрах галактик.

“Чорні діри ростуть шляхом поглинання навколишньої речовини, тобто внаслідок близьких до них зірок, а також внаслідок злиття з іншими чорними дірками. Але ми вирішили з’ясувати, чи можуть тільки ці процеси відповідати за ріст надмасивних чорних дірок. Для цього ми вивчили їх еволюцію за 9 млрд років, і ми отримали неймовірний результат, і, можливо, ми знайшли відповідь на питання, яке турбує вчених уже понад 20 років, що є джерелом темної енергії, якщо наша теорія виявиться правильною, то це буде справжня революція в космології”, — каже Клементс.

Що виявили вчені внаслідок дослідження чорних дірок? Для вивчення еволюції чорних дір із часом учені вирішили звернути свою увагу на гігантські еліптичні галактики, формування яких відбулося в ранньому Всесвіті, а після цього вони стали “сплячими”. Це означає, що в цих галактиках закінчилося формування нових зірок і залишилося замало речовини для живлення їхніх чорних дір. Це означає, що вони не повинні сильно збільшитися у розмірах. Але як показали спостереження, ці чорні дірки через мільярди років стали в 7-20 разів більшими, ніж були в далекому минулому.

Подальший аналіз виявив відповідність між розміром Всесвіту та масою чорних дір. Тобто вчені дійшли висновку, що кількість темної енергії, яка становить 70% нашого Всесвіту, можна пояснити наявністю енергії вакууму в чорних дірах.

“Ми вважаємо, що чорні діри містять енергію вакууму й безпосередньо пов’язані з розширенням Всесвіту. Якщо наша теорія підтвердиться, то це може змінити наші уявлення про те, що таке чорна діра. Результати показують, що ми маємо перший доказ передбачуваного джерела темної енергії”, — каже Дункан Фарра з Гавайського університету.