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.
Учені припустили, що існує невідомий тип енергії, який вони назвали темною енергією, що сприяє прискореному розширенню Всесвіту та може подолати опір гравітації. Пізніше астрономи припустили, що основним компонентом темної енергії є свого роду енергія, яка додана до тканини простору-часу і її назвали енергією вакууму. Вчені припустили, що саме він віддаляє всі об'єкти Всесвіту й у такий спосіб прискорює його розширення.
Що таке чорні діри та чому вони ростуть? Чорні діри є результатом смерті багатьох гігантських зірок і займають відносно невеликий простір, але в той же час мають масу, яка в мільйони або навіть у мільярди разів більша за масу Сонця. Тобто разом із нейтронними зірками 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 за рахунок поглинання навколишньої речовини, тобто за рахунок близьких до них зірок, а також за рахунок 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.
Читайте також: Вчені розповіли, як люди заселяли мегаконтинент Сахул
"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.
