Zakoni fizike upućuju na to da bi gravitacija trebala uzrokovati skupljanje svemira, ali čini se da se tajanstvena sila, koju fizičari nazivaju tamnom energijom, tome suprotstavlja i tjera svemir da se širi ubrzanom brzinom.

Jedno moguće objašnjenje kaže da su izvor te tamne energije crne rupe, ali dosad nije bilo uvjerljivih eksperimentalnih dokaza koji bi poduprli to objašnjenje.

Tamna energija povezana sa širenjem svemira

Tim britanskih znanstvenika predvođenih Chrisom Pearsonom iz Laboratorija Rutherford Appleton u Harwellu usporedio je skupine galaksija s crnim rupama u središtu: mladu, daleku skupinu te bližu, stariju skupinu koja je prestala rasti. Izračunali su stopu rasta tih galaksija i otkrili da su porasle u masi između sedam i 20 puta, a to se ne može objasniti redovitim spajanjem ili usisavanjem zvjezdanog materijala, prenosi Zimo.

Pearson i njegov tim pokušali su umjesto toga objasniti rast predlažući da je povezan s ubrzanim širenjem svemira. Njihova studija objavljena je u znanstvenom časopisu The Astrophysical Journal.

Kada to modeliramo u ono što vidimo, zapravo možemo objasniti opažanja. Možemo vidjeti da, uz ove astrofizičke procese za rast crne rupe, možemo objasniti ovu razliku u rastu mase, dodavanjem činjenice da oni mogu sadržavati tamnu energiju i da su povezani sa širenjem svemira, pojašnjava Pearson.

Einsteinova opća teorija relativnosti

Model koji su Pearson i njegov tim koristili uključivao je tumačenje opće teorije relativnosti Alberta Einsteina, koja kaže da crne rupe sadrže energiju vakuuma, vrstu energije koja postoji u svemiru posvuda zahvaljujući kvantnim česticama koje iskaču i nestaju iz postojanja.

Kada smo izračunali iznose, otkrili smo da bi ove crne rupe zapravo mogle objasniti sve što je potrebno za uravnoteženje svemira s tom tamnom energijom, kaže Pearson.

Moguće i rješenje zagonetke o događanjima u središtu crnih rupa?

Ako su crne rupe doista izvor tamne energije svemira i njegova širenja, to bi također riješilo još jednu izvanrednu kozmičku zagonetku, koja postavlja pitanje što se događa u središtu crnih rupa, gdje se ruše zakoni fizike.

To su dosad bile samo teorije. Sada imate dokaze promatranja koji potvrđuju da crne rupe imaju jezgre tamne energije, ističe Pearson.

Ekstrapoliranje količine tamne energije na razini čitavog svemira

Znanstvenici su nakon toga ekstrapolirali iz uzorka rasta galaksije koje su promatrali, koristeći procijenjene stope formiranja zvijezda, koliko će tamne energije biti proizvedeno na razini cijelog svemira. Otkrili su da bi to moglo objasniti ubrzano širenje svemira.

Ipak, to bi moglo biti netočno ako su znanstvene procjene brzine stvaranja zvijezda pogrešne. Isto tako, britanski su znanstvenici procijenili stopu rasta crne rupe uspoređujući vrlo udaljene, mlade galaksije s bližim, starim galaksijama i pretpostavljajući da je to način na koji se galaksije razvijaju, no moguće je da ne zapravo rastu na taj način.

Ako je njihova ideja točna, crne rupe utjecale bi na širenje svemira i kozmičku mikrovalnu pozadinu na poseban način koji bi se mogao otkriti. Više dokaza moglo bi doći mjerenjem brzine spajanja crnih rupa, na što bi također utjecala njihova priroda tamne energije.