Zdjęcie: MARK GARLICK za pośrednictwem Getty Images

STRESZCZENIE przedstawia przełomowe badania naukowe, technologie przyszłości, nowe odkrycia i najważniejsze przełomy.

Przez dziesięciolecia wielka kosmiczna tajemnica intrygowała naukowców: dlaczego ekspansja wszechświata przyspiesza, a nie zwalnia z powodu grawitacji? Poszukiwanie odpowiedzi skłoniło grupy na całym świecie do poszukiwania niewidzialnej siły zwanej ciemną energią, która mogłaby wyjaśnić tę obserwację. Teraz nowe badania mogły w końcu dać nam przełom, na który czekaliśmy.

Dwa nowe artykuły opublikowane przez zespół 17 międzynarodowych naukowców dostarczają pierwszych dowodów obserwacyjnych na istnienie źródła ciemnej energii. Według zespołu, po przestudiowaniu danych obejmujących 9 miliardów lat kosmicznej ewolucji, najbardziej prawdopodobną odpowiedzią są czarne dziury – ale nie tak, jak je prawdopodobnie rozumiesz.

„Jeśli teoria się utrzyma, zrewolucjonizuje to całą kosmologię, ponieważ w końcu mamy rozwiązanie dotyczące pochodzenia ciemnej energii, które wprawia kosmologów i fizyków teoretyków w zakłopotanie od ponad 20 lat” – współautor badania Chris Pearson z RAL Space w Wielkiej Brytanii, powiedział w oświadczeniu.

Kluczem do odkrycia było prześledzenie tempa wzrostu czarnych dziur w stosunku do ich pozycji w historii wszechświata. Naukowcy odkryli, że czarne dziury osadzone w starożytnych galaktykach, które powstały we wczesnym wszechświecie – które teraz są martwe, a zatem nie tworzą nowego materiału, który mógłby wyżywić czarne dziury – były masywniejsze, niż można to wyjaśnić tradycyjnymi metodami wzrostu. które zjadają gwiazdy i łączą się z innymi czarnymi dziurami. Naukowcy odkryli również, że czarne dziury stawały się coraz bardziej masywne w miarę rozszerzania się Wszechświata. To, jak napisali naukowcy, jest znane jako „sprzężenie kosmologiczne”.

„W ten sposób sugerujemy, że czarne dziury będące pozostałością po gwiazdach są astrofizycznym źródłem ciemnej energii” – napisali autorzy w badaniu.

Ten wniosek wymaga od nas myślenia o czarnych dziurach nieco inaczej niż zwykle. Zazwyczaj wyobraża się, że czarne dziury zawierają osobliwość, w której załamuje się nawet grawitacja. Pomysł ten zakłada, że ​​zamiast osobliwości wnętrza czarnych dziur zawierają energię próżni. Energia próżni wynika z idei, że próżnia nie jest całkowitą pustką, ale ma złożoną strukturę w skali kwantowej.

Jak wyjaśnia blog Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego na temat nowych badań: „Tradycyjne czarne dziury zawierające osobliwości miałyby siłę sprzężenia równą 0, podczas gdy czarne dziury o energii próżni miałyby siłę sprzężenia równą 3. Ostatecznie zespół odkrył, że siła sprzężenia wynosi wynosić około 3,11 i wykluczyli możliwość sprzężenia zerowego przy 99,98% pewności”.

Chociaż to odkrycie jest z pewnością oszałamiające, w rzeczywistości doskonale pasuje do istniejących modeli wszechświata. Oznacza to, że nie ma potrzeby wyobrażania sobie jakiejś zewnętrznej siły powodującej rozszerzanie się wszechświata, i znosi wymóg, aby czarne dziury zawierały osobliwości, które pozostają drażliwym problemem w fizyce.

„Naprawdę mówimy dwie rzeczy na raz: istnieją dowody na to, że typowe rozwiązania czarnych dziur nie działają dla ciebie w długiej, długiej skali czasu, a my mamy pierwsze proponowane astrofizyczne źródło ciemnej energii”, pierwszy autor Duncan Farrah z powiedział University of Hawai`i, który prowadził badania.

„Oznacza to jednak nie to, że inni ludzie nie zaproponowali źródeł ciemnej energii, ale jest to pierwszy artykuł obserwacyjny, w którym nie dodajemy niczego nowego do Wszechświata jako źródła ciemnej energii: czarne dziury w teoria grawitacji to ciemna energia”.