Свръхмасивни черни дупки биха могли да бъдат двигателите, движещи разширяването на Вселената, сочи изследване, което предлага решение на "един от най-големите проблеми в космологията".
Сравнявайки свръхмасивните черни дупки през деветте милиарда години космическа история, астрономите откриха, че хищните зверове, които се крият в сърцата на повечето големи галактики, може да са източникът на тъмната енергия — мистериозната сила, която съставлява 68% от познатата Вселена (отваря се в нов раздел) и причинява нейното ускорено разширяване. Изследователите публикуват своите открития на 2 февруари и на 15 февруари в две статии в The Astrophysical Journal (отваря се в нов раздел) и The Astrophysical Journal Letters (отваря се в нов раздел) .
"Ако теорията се потвърди, това ще доведе до революция в цялата космология, защото най-накрая имаме решение за произхода на тъмната енергия, която смущава космолозите и теоретичните физици повече от 20 години", заяви в изявление съавторът Крис Пиърсън (отваря се в нов раздел) , астрофизик в лабораторията Rutherford Appleton Laboratory (RAL) в Обединеното кралство (отваря се в нов раздел).
Тъмната енергия е разкрита
През миналия век астрономите откриха, че Вселената се разширява с все по-бързи темпове. Това беше изненадващо, като се има предвид, че гравитацията, действайки сама по себе си, би трябвало бавно да смачка космоса в събитие, известно като Големия срив. За да обяснят несъответствието, учените предложиха да съществува нещо достатъчно мощно, за да противодейства на гравитацията, и да изтласква всичко във Вселената все по-далеч едно от друго. Те нарекоха това нещо тъмна енергия.
Но за да може тъмната енергия да обърне хода на космическия колапс, тя трябва да присъства в такива огромни количества, че да съставлява по-голямата част от Вселената. Въпреки това досега тя не е била забелязана.
Сега новите проучвания изглежда са открили ключ към това как работи скритият феномен. Двата екипа сравняват масите на черните дупки в центровете на две групи галактики. Едната група е млада и отдалечена, със светлина, достигнала до нас преди девет милиарда години, докато по-близката и по-стара група се намира само на няколко милиона светлинни години. Астрономите установиха, че в цялата Вселена гигантските черни дупки са се раздули до размери от седем до 20 пъти по-големи, отколкото някога са били — чудовищен растеж, който не може да се обясни просто с това, че черните дупки поглъщат звезди или се сблъскват и комбинират една с друга.
Вместо това изследователите предполагат, че черните дупки растат в крак с Вселената — преодоляват силите, които смазват звездите и поглъщат светлината в ядрата им, с хипотетичен вид тъмна енергия, наречена вакуумна енергия, която ги кара да се разширяват все повече навън. И по някакъв начин те повличат със себе си цялата тъкан на космоса.
"Това е наистина изненадващ резултат. Започнахме да разглеждаме как черните дупки растат с течение на времето и може би сме намерили отговора на един от най-големите проблеми в космологията", казва в изявлението си съавторът Дейв Клемънс (отваря се в нов раздел) , астрофизик от Имперския колеж в Лондон.
Ако разширяващата се тъмна енергия наистина се крие в ядрата на черните дупки, това ще реши две дългогодишни загадки, с които се сблъсква общата теория на относителността на Айнщайн, която описва как гравитацията влияе на Вселената в големи мащаби. Първо, това би обяснило как Вселената не колабира поради голямата и повсеместна сила на гравитационно привличане и, второ, би премахнало необходимостта от сингулярности (безкрайно малки точки, в които законите на физиката се нарушават), за да се обясни работата на тъмните сърца на черните дупки.
"Всъщност казваме две неща наведнъж: че има доказателства, че типичните решения за черни дупки не работят за вас в дълъг, дълъг времеви диапазон, и имаме първия предложен астрофизичен източник на тъмна енергия", казва първият автор Дънкан Фара (отваря се в нов раздел) , астроном от Хавайския университет. "Това обаче не означава, че други хора не са предлагали източници на тъмна енергия, а че това е първата наблюдателна статия, в която не добавяме нищо ново към Вселената като източник на тъмна енергия: черните дупки в теорията на Айнщайн за гравитацията са тъмната енергия.
За да потвърдят теорията си, астрофизиците ще трябва да се уверят, че нищо друго не допринася за мистериозното нарастване на черните дупки, като направят още по-подробни наблюдения на масите им във времето и същевременно внимателно проследят увеличаването на тези маси с разширяването на Вселената.
