انرژی تاریک ممکن است در تمام طول مدت درون سیاهچاله ها پنهان شده باشد

او می گوید قبل از اینکه بتوانیم به طور قطعی بگوییم که سیاهچاله ها منبع انرژی تاریک هستند، به داده های رصدی بیشتری نیاز است.

پیرسون می‌گوید این توضیح را می‌توان با مشاهدات بیشتر کهکشان‌ها یا با بررسی نشانه‌ها در پس‌زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) تقویت کرد، ابری از تشعشع که اندکی پس از تشکیل کیهان تولید می‌شود. اگر ایده آنها درست باشد، سیاهچاله ها به روشی مشخص بر انبساط جهان و CMB تأثیر می گذارند که قابل تشخیص باشد. شواهد بیشتری می‌تواند از اندازه‌گیری سرعت ادغام سیاه‌چاله‌ها به دست بیاید که طبیعت انرژی تاریک آنها نیز تحت تأثیر قرار می‌گیرد.

رویداد همکاری تلسکوپ HORIZON

سیاهچاله‌هایی با هسته‌های انرژی تاریک از نیاز به تکینگی اجتناب می‌کنند، اما هیچ راه آسانی برای آزمایش این موضوع وجود نداشت. پیرسون می‌گوید: «اینها تا کنون فقط تئوری بودند. اکنون شواهد مشاهداتی دارید که حاکی از آن است که سیاه‌چاله‌ها دارای هسته‌های انرژی تاریک هستند.

Sagittarius A*، سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز کهکشان ما

قوانین فیزیک نشان می دهد که گرانش باید باعث انقباض جهان شود، اما به نظر می رسد یک نیروی مرموز، که فیزیکدانان آن را انرژی تاریک می نامند، با آن مقابله می کند و باعث می شود که جهان با سرعتی شتابان منبسط شود.

سیاه چاله

بر اساس مشاهدات کهکشان‌های خفته باستانی با سیاه‌چاله‌ها در مرکزشان، سیاه‌چاله‌های عظیم می‌توانند منبع انرژی تاریک باشند و انبساط کیهان را تسریع کنند.

یکی از توضیح های احتمالی این است که منبع این انرژی تاریک سیاهچاله ها هستند، اما شواهد تجربی خوبی برای تایید قطعی این ایده وجود ندارد.

با این حال، اگر تخمین ما از سرعت تشکیل ستاره اشتباه باشد، ممکن است نادرست باشد. علاوه بر این، محققان با مقایسه کهکشان‌های جوان و بسیار دور با کهکشان‌های نزدیک‌تر و مسن‌تر، نرخ رشد سیاه‌چاله‌ها را تخمین زدند و با این فرض که کهکشان‌ها به این شکل تکامل می‌یابند – اما ممکن است که آنها چنین رشد نکنند.

اگر سیاهچاله ها واقعاً منبع انرژی تاریک جهان و انبساط آن باشند، این یک معمای کیهانی استثنایی دیگر را نیز حل می کند: آنچه در مرکز سیاهچاله ها اتفاق می افتد، به اصطلاح تکینگی ها، جایی که قوانین فیزیک در آن فرو می ریزند.

مدلی که آنها استفاده کردند شامل تفسیری از نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین بود که می گوید سیاهچاله ها حاوی انرژی خلاء هستند، نوعی انرژی که در همه جای فضا به دلیل ظاهر شدن و ناپدید شدن ذرات کوانتومی وجود دارد. پیرسون می‌گوید: «وقتی ما این جمع‌آوری‌ها را انجام دادیم، متوجه شدیم که این سیاه‌چاله‌ها ممکن است در واقع قادر باشند همه چیزهایی را که برای متعادل کردن جهان با این انرژی تاریک لازم است، توضیح دهند.

کریس پیرسون در آزمایشگاه رادرفورد اپلتون در هارول، بریتانیا، و همکارانش گروه‌هایی از کهکشان‌ها را با سیاه‌چاله‌ها در مرکزشان مقایسه کردند: یک گروه جوان، دور و یک گروه نزدیک‌تر و مسن‌تر که رشدشان متوقف شده است. آنها سرعت رشد کهکشان ها را محاسبه کردند و دریافتند که جرم آنها 7 تا 20 برابر افزایش یافته است، که نمی توان با ادغام منظم یا جذب ماده ستاره ای توضیح داد.

درعوض، پیرسون و تیمش سعی کردند رشد را با این پیشنهاد که مربوط به انبساط پرشتاب جهان است توضیح دهند. پیرسون می‌گوید: «وقتی آن چیزی را که می‌بینیم مدل می‌کنیم، در واقع می‌توانیم مشاهدات را توضیح دهیم. ما می‌توانیم ببینیم که علاوه بر این فرآیندهای اخترفیزیکی برای رشد سیاه‌چاله‌ها، می‌توانیم این اختلاف در رشد جرم را با اضافه کردن این واقعیت توضیح دهیم که ممکن است حاوی انرژی تاریک باشند و با انبساط کیهان همراه هستند.»

می‌گوید این یک توضیح محکم و معقول برای مشاهدات است اندی تیلور در دانشگاه ادینبورگ، انگلستان، اما تفسیر نظریه نسبیت انیشتین که برای توضیح رشد سیاهچاله ها استفاده می کند، به طور گسترده مورد مطالعه قرار نگرفته است. بحث‌های بزرگی وجود دارد، اما ما باید مراقب باشیم که این بحث‌ها بر اساس اصول تئوریک تثبیت‌شده‌ای نباشد، بلکه بر اساس مدل‌های گمانه‌زنی‌تر باشد.»

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2359827-dark-energy-may-have-been-hiding-in-the-cores-of-black-holes-all-along/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

محققان از نمونه رشد کهکشانی که مشاهده کرده بودند با استفاده از نرخ‌های تخمینی شکل‌گیری ستارگان برای محاسبه میزان انرژی تاریک در مقیاس کل کیهان، برون‌یابی کردند. آنها کشف کردند که این شتاب انبساط جهان را توضیح می دهد.

مشاهدات رشد کهکشان ها را می توان در صورتی توضیح داد که سیاهچاله ها در مرکز آنها حاوی انرژی تاریک باشند که نشان دهنده نقش احتمالی در انبساط جهان است.

فضا


15 فوریه 2023

برای Lost in Space-Time، یک خبرنامه ماهانه رایگان در مورد عجیب بودن واقعیت ثبت نام کنید.

توسط احمد گل کار

احمد گل کار