Исследователи выявили, что чёрные дыры могут стать отправной точкой для тёмной энергии, которая составляет примерно 70% всей Вселенной. Это явление, являющееся одной из самых сложных загадок современной космологии, было обнаружено в центральных областях чёрных дыр, где гравитационные силы аналогичны тем, которые существовали в ранние эпохи космоса.
Исследование, результаты которого опубликованы в издании Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, применяет данные от спектроскопического инструмента для тёмной энергии DESI для анализа скорости расширения Вселенной и числа чёрных дыр, сформировавшихся после гибели массивных звёзд. Этот инструмент включает 5000 роботизированных «глаз», закреплённых на телескопе Mayall в Национальной обсерватории Китт-Пик.
«Если чёрные дыры содержат тёмную энергию, это позволяет им взаимодействовать с расширяющейся Вселенной и развиваться вместе с ней, ускоряя её расширение. В деталях описать этот процесс сложно, но свидетельства того, что это происходит, налицо», — отметил Кевин Крокер, ведущий автор исследования и научный сотрудник Университета штата Аризона.
Анализ данных первого года пятилетнего проекта DESI показывает, что плотность тёмной энергии возрастала со временем. Такая динамика плотности находит своё отражение в том, как со временем росли количество и масса чёрных дыр.
Источник: NASA, ESA, CSA, Мария Полетта (INAF), Эрве Доль (Париж), Бренда Фрай (UofA), Джордан С. Дж. Д’Сильва (UWA), Антон М. Кейкомер (STScI), Джейк Саммерс (ASU), Рожье Виндрорст (ASU)
Научная группа сопоставила эти данные с числом чёрных дыр, возникших в результате уничтожения массивных звёзд на протяжении истории Вселенной. Обнаружено, что оба явления согласуются, что делает гипотезу о том, что чёрные дыры могут быть источником тёмной энергии, более вероятной.
«Эти процессы взаимозависимы — по мере того как появляются новые чёрные дыры в результате гибели массивных звёзд, в космосе увеличивается и количество тёмной энергии. Это поддерживает гипотезу о том, что чёрные дыры могут быть источником тёмной энергии», — заявил Дункан Фарра, доцент кафедры физики Гавайского университета и соавтор исследования.
Данное исследование расширяет спектр данных для исследования возможной связи чёрных дыр с космологией. Предыдущие исследования 2023 года уже открывали космологическую связку в сверхмассивных чёрных дырах в галактических центрах. Однако новое исследование связывает чёрные дыры с тёмной энергией на этапе их образования, а не относительно скорости роста.
Ключевым нюансом новой работы является то, что многие анализируемые чёрные дыры моложе тех, которые рассматривались ранее. Они были образованы в эпоху активного звездообразования, а не на его заре.
Ученые подчеркивают, что их исследование представляет собой значительный поворот в изучении тёмной энергии. Теперь вопрос, связаны ли чёрные дыры с тёмной энергией, выходит за рамки теоретических рассуждений и становится экспериментальным.
Источник: iXBT
