Измерванията в стари галактики показват това черни дупки растат по-бързо от очакваното и това е в съответствие с явлението, предсказано от теорията на гравитацията на Айнщайн. Този резултат потенциално може да означава, че нищо не трябва да се добавя към нашата картина на Вселената, за да се обясни произходът на тъмната енергия – нейният източник може да са съществуващи черни дупки.
До това заключение стигна екип от 17 изследователи. „Това е наистина невероятен резултат. Започнахме, като проучихме как черните дупки растат с времето и може би сме намерили отговора на един от най-големите проблеми в космологията“, каза съавторът д-р Дейв Клементс. „Ако теорията се потвърди, това ще революционизира цялата космология, защото най-накрая ще получим отговор на въпроса за произхода тъмна енергия, което озадачава космолозите и теоретичните физици повече от 20 години“, добавят учените.
През 1990-те години на миналия век беше открито, че разширяването на Вселената се ускорява - някои обекти се отдалечават от други все по-бързо и по-бързо, въпреки че силата на гравитацията би трябвало да забави този процес. За да се обясни това, беше направено предположение, че "тъмната енергия" е отговорна за раздалечаването на обектите. Това е свързано с концепцията космологична константа, което Айнщайн някога предложи, но по-късно отхвърли.
Новите данни показват, че черните дупки набират маса по такъв начин, че съдържат енергията на вакуума, осигурявайки източник на тъмна енергия и елиминирайки необходимостта от формиране на сингулярности в техния център. Това заключение е направено след изследване на девет милиарда години еволюция на черните дупки. Тези обекти се образуват, когато масивните звезди достигнат края на живота си. Когато са в центровете на галактиките, те се наричат свръхмасивни черни дупки и съдържат маса милиони до милиарди пъти по-голяма от масата на нашето Слънце. Черните дупки могат да растат по размер чрез натрупване на материя, например чрез поглъщане на звезди или сливане с други черни дупки.
Изследователите са изследвали гигантски елиптични галактики, възникнали в началото на Вселената и след това изпаднали в състояние на покой. Те не образуват звезди, така че почти няма материал за натрупване на черна дупка в центъра, което означава, че по-нататъшното нарастване не може да бъде обяснено с този процес. В същото време сравнението на наблюденията на далечни галактики (когато са били млади) с локални елиптични галактики (които са стари) показва значително увеличение - днешните черни дупки 7-20 пъти по-голям от преди 9 милиарда години.
Допълнителни измервания на популациите на свързани галактики на различни етапи от еволюцията на Вселената показаха съответствие между размера на Вселената и масата на черните дупки. Това предполага, че измереното количество тъмна енергия във Вселената може да се обясни с вакуумната енергия на черните дупки. Това е първото наблюдателно доказателство, че черните дупки всъщност съдържат вакуумна енергия и че са „свързани“ с разширяването на Вселената.
„Наистина говорим за две неща едновременно: че има доказателства, че типичните решения за черни дупки не работят в дълги времеви мащаби и че имаме първия предложен астрофизичен източник на тъмна енергия“, каза водещият автор изследвания, астрономът от Хавайския университет Дънкан Фара. - Това е първата работа, в която не добавяме нищо ново към Вселената като източник на тъмна енергия: черните дупки са източникът на тъмна енергия в теорията на Айнщайн за гравитацията.
Също интересно: