A szupermasszív fekete lyukak lehetnek az univerzum tágulásának mozgatórugói egy kutatás szerint, amely megoldást kínál a kozmológia "egyik legnagyobb problémájára";
A csillagászok a kozmikus történelem kilencmilliárd éves történelmének szupermasszív fekete lyukainak összehasonlításával felfedezték, hogy a legtöbb nagy galaxis szívében megbúvó kiéhezett óriásgalaxisok lehetnek a sötét energia forrása — a titokzatos erő, amely az ismert világegyetem 68%-át teszi ki (új lapon nyílik meg) és gyorsuló tágulását okozza. A kutatók eredményeiket február 2-án és február 15-én tették közzé a The Astrophysical Journal (új fülön nyílik meg) és a The Astrophysical Journal Letters (új fülön nyílik meg) című folyóiratokban.
"Ha az elmélet megállja a helyét, akkor ez forradalmasítani fogja az egész kozmológiát, mert végre van egy megoldás a sötét energia eredetére, amely több mint 20 éve zavarba hozza a kozmológusokat és az elméleti fizikusokat" - mondta Chris Pearson (új fülön nyílik meg) , a brit Rutherford Appleton Laboratory (RAL) asztrofizikusa egy nyilatkozatban (új fülön nyílik meg) .
Sötét energia feltárult
Az elmúlt évszázadban a csillagászok felfedezték, hogy a világegyetem egyre gyorsabb ütemben tágul. Ez meglepő volt, mivel a gravitációnak önmagában véve a kozmoszt lassan össze kellett volna gyűrnie a Nagy Roppanás néven ismert eseményben. Az ellentmondás magyarázatára a tudósok azt javasolták, hogy léteznie kell valaminek, ami elég erős ahhoz, hogy ellensúlyozza a gravitációt, és ami a világegyetemben mindent egyre távolabb tol. Ezt a valamit sötét energiának nevezték el.
Ahhoz azonban, hogy a sötét energia visszafordítsa a kozmikus összeomlást, olyan hatalmas mennyiségben kellene jelen lennie, hogy az univerzum túlnyomó többségét kitegye. Mostanáig azonban sehol sem lehetett látni.
Az új tanulmányok most úgy tűnik, nyomára bukkantak a rejtett jelenség működésének. Mindkét kutatócsoport összehasonlította a galaxisok két csoportjának középpontjában lévő fekete lyukak tömegét. Az egyik csoport fiatal és távoli volt, a fény kilencmilliárd évvel a múltból érkezett hozzánk, míg egy közelebbi és idősebb csoport csak néhány millió fényévnyire ül tőlünk. A csillagászok megállapították, hogy az egész univerzumban az óriási fekete lyukak hét-hússzor nagyobbra duzzadtak, mint egykor voltak — ez a monstre növekedés nem magyarázható egyszerűen azzal, hogy a fekete lyukak felfalják a csillagokat vagy összeütköznek és egyesülnek egymással.
Ehelyett a kutatók azt javasolják, hogy a fekete lyukak az univerzummal együtt növekednek; a csillagokat szétzúzó, fényt elnyelő erőket a magjukban lévő sötét energia egy feltételezett típusával, az úgynevezett vákuumenergiával győzik le, amely egyre kifelé terjeszkedésre készteti őket. És valahogyan magukkal rántják a kozmosz teljes szövetét.
"Ez egy igazán meglepő eredmény. Azt kezdtük el vizsgálni, hogyan nőnek a fekete lyukak az idő múlásával, és talán megtaláltuk a választ a kozmológia egyik legnagyobb problémájára" - mondta a közleményben Dave Clements (új fülön nyílik meg) , az Imperial College London asztrofizikusa.
Ha a táguló sötét energia valóban a fekete lyukak magjában rejtőzik, az megoldja Einstein általános relativitáselméletének két régóta fennálló rejtélyét, amely leírja, hogyan hat a gravitáció a világegyetemre nagy léptékben. Először is, megmagyarázná, hogy a gravitációs vonzás nagy és mindenütt jelenlévő ereje miatt miért nem omlik össze az univerzum, másodszor pedig megszüntetné a szingularitások (végtelenül kicsi pontok, ahol a fizika törvényei összeomlanak) szükségességét a fekete lyukak sötét szívének működésének magyarázatához.
"Valójában két dolgot mondunk egyszerre: azt, hogy van bizonyíték arra, hogy a tipikus fekete lyukak megoldása nem működik hosszú, hosszú időskálán, és megvan a sötét energia első javasolt asztrofizikai forrása" - mondta Duncan Farrah (új lapon nyílik meg) , a Hawaii Egyetem csillagásza, az első szerző a közleményben. "Ez azonban nem azt jelenti, hogy mások nem javasoltak volna forrást a sötét energiának, de ez az első olyan megfigyelési tanulmány, amelyben nem adunk hozzá semmi újat az univerzumhoz a sötét energia forrásaként: az Einstein gravitációs elméletében szereplő fekete lyukak jelentik a sötét energiát.".
Ahhoz, hogy elméletüket megerősítsék, az asztrofizikusoknak meg kell bizonyosodniuk arról, hogy semmi más nem járul hozzá a fekete lyukak rejtélyes növekedéséhez, még részletesebb megfigyeléseket végezve a tömegükről az idők folyamán, miközben szorosan nyomon követik e tömegek növekedését az univerzum tágulásával.
