Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Ученые нашли первое доказательство того, что черные дыры являются источником темной энергии

Ученые нашли первое доказательство того, что черные дыры являются источником темной энергии
Наблюдения за сверхмассивными черными дырами в центрах галактик указывают на вероятный источник темной энергии — «недостающие» 70% Вселенной.


Измерения древних и спящих галактик показывают, что черные дыры растут больше, чем ожидалось, что соответствует явлению, предсказанному в теории гравитации Эйнштейна. Результат потенциально означает, что к нашей картине Вселенной не нужно добавлять ничего нового, чтобы объяснить темную энергию: источником являются черные дыры в сочетании с гравитацией Эйнштейна.

К такому выводу пришла группа из 17 исследователей из 9 стран, возглавляемая Гавайским университетом и включающая физиков Имперского колледжа Лондона и STFC RAL Space. Работа опубликована в двух статьях в журналах The Astrophysical Journal и The Astrophysical Journal Letters.

Соавтор исследования доктор Дэйв Клементс из физического факультета Империал сказал: «Это действительно удивительный результат. Мы начали с изучения того, как черные дыры растут со временем, и нашли ответ на один из самых больших вопросов космологии».

Соавтор исследования доктор Крис Пирсон из STFC RAL Space сказал: «Если теория верна, то это произведет революцию во всей космологии, потому что, наконец, у нас есть решение о происхождении темной энергии, которое ставило в тупик космологов и физиков-теоретиков уже более 20 лет».

Гравитация против темной энергии

В 1990-х годах было обнаружено, что расширение Вселенной ускоряется — все удаляется от всего остального со все большей и большей скоростью. Это трудно объяснить — гравитационное притяжение между всеми объектами во Вселенной должно замедлять расширение.

Чтобы объяснить это, было высказано предположение, что «темная энергия» ответственна за отдаление вещей сильнее, чем гравитация. Это было связано с концепцией, предложенной Эйнштейном, но позже отвергнутой, — «космологической постоянной», противодействующей гравитации и удерживающей Вселенную от коллапса.

Эта концепция была возрождена с открытием ускоряющегося расширения Вселенной, основным компонентом которого является своего рода энергия, включенная в само пространство-время, называемая энергией вакуума. Эта энергия раздвигает Вселенную дальше друг от друга, ускоряя расширение.

Тем не менее, черные дыры представляли собой проблему — их чрезвычайно сильной гравитации трудно противостоять, особенно в центрах, где все разрушается в сингулярности.

Новый результат показывает, что черные дыры набирают массу таким образом, что содержат энергию вакуума, обеспечивая источник темной энергии и устраняя необходимость формирования сингулярностей в центре.

Болезни роста черной дыры

Вывод был сделан в результате изучения девяти миллиардов лет эволюции черной дыры. Черные дыры образуются, когда массивные звезды подходят к концу своей жизни. Когда они находятся в центрах галактик, их называют сверхмассивными черными дырами. Они содержат массу в миллионы или миллиарды раз больше массы нашего Солнца внутри себя в сравнительно небольшом пространстве, создавая чрезвычайно сильную гравитацию.

Черные дыры могут увеличиваться в размерах, аккрецируя вещество, например, поглощая звезды, которые подходят слишком близко, или сливаясь с другими черными дырами. Чтобы выяснить, могут ли одни только эти эффекты объяснить рост сверхмассивных черных дыр, команда изучила данные за девять миллиардов лет.


Исследователи рассмотрели гигантские эллиптические галактики, которые эволюционировали во Вселенной на ранней стадии, а затем стали бездействующими. Спящие галактики закончили формирование звезд, оставив мало материала для аккреции черной дыры в центре, то есть любой дальнейший рост не может быть объяснен этими нормальными астрофизическими процессами.

Сравнение наблюдений за далекими галактиками (когда они были молодыми) с местными эллиптическими галактиками (которые старые и мертвые) показало гораздо больший, чем предсказывалось, рост за счет аккреции или слияний: современные черные дыры в 7—20 раз больше, чем были 9 миллиардов лет назад.

Космологическое взаимодействие

Дальнейшие измерения с родственными популяциями галактик в разные моменты эволюции Вселенной показывают хорошее соответствие между размером Вселенной и массой черных дыр. Они показывают, что измеренное количество темной энергии во Вселенной можно объяснить энергией вакуума черной дыры.

Это первое наблюдательное свидетельство того, что черные дыры на самом деле содержат энергию вакуума и что они «связаны» с расширением Вселенной, увеличивая массу по мере расширения Вселенной — явление, называемое «космологической связью». Если дальнейшие наблюдения подтвердят это, космологическая связь изменит наше понимание того, что такое черная дыра.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Обнаружена одна из самых больших черных дыр

Обнаружена одна из самых больших черных дыр

Группа астрономов обнаружила самую большую черную дыру из когда-либо найденных на данный момент, воспользовавшись гравитационным линзированием.

Команда, возглавляемая Даремским университетом Великобритании, использовала гравитационное линзирование, когда галактика на переднем плане преломляет свет от более удаленного объекта и увеличивает его, а также суперкомпьютерное моделирование на установке DiRAC HPC, что позволило команде внимательно изучить, как свет изгибается черной дырой внутри галактики в сотнях миллионов световых лет от Земли....
30.03.23 08:47
0
0
Светотерапия может замедлить старение сердца и предотвратить смертельную болезнь

Светотерапия может замедлить старение сердца и предотвратить смертельную болезнь

Светотерапия продемонстрировала многообещающие результаты во всем: от ускорения заживления ожоговых ран до уничтожения опухолей и помощи в направлении антител к раковым клеткам. Теперь её проверяют на сердце.

Исследование Университета в Буффало на старых мышах показало, что фотобиомодуляционная терапия (PBM) может замедлить старение сердечно-сосудистой системы и значительно отсрочить начало таких заболеваний, как болезни сердца, инсульт и высокое кровяное давление. Почти у 20% людей в мире диагностированы болезни сердца, которые являются основной причиной смерти уже который год. «Идея заключалась в т...
29.03.23 11:42
0
0
Поиск пропавшего гравитационного сигнала

Поиск пропавшего гравитационного сигнала

Каждый год сотни тысяч пар черных дыр сливаются в космическом танце, излучающем гравитационные волны во всех направлениях. С 2015 года крупные наземные интерферометры LIGO, Virgo и KAGRA позволили обнаруживать эти сигналы, хотя таких событий наблюдалось всего около сотни, а это ничтожно малая часть от общего числа.

Большинство волн остаются «неразличимыми», накладываются друг на друга и складываются вместе, создавая плоский рассеянный фоновый сигнал, который ученые называют «стохастическим фоном гравитационных волн» (SGWB). Новое исследование SISSA, опубликованное в The Astrophysical Journal, предлагает использовать созвездие из трех или четырех космических интерферометров для картирования плоского и почти ...
28.03.23 13:11
0
0
Космический телескоп Джеймса Уэбба подтверждает: атмосферы гигантских планет сильно различаются

Космический телескоп Джеймса Уэбба подтверждает: атмосферы гигантских планет сильно различаются

Газовые гиганты, вращающиеся вокруг Солнца, демонстрируют четкую закономерность: чем массивнее планета, тем ниже процент «тяжелых» элементов (любых, кроме водорода и гелия) в атмосфере планеты. Но в галактике состав атмосферы планет-гигантов не соответствует тенденции Солнечной системы, как обнаружила международная группа астрономов.

С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) исследователи обнаружили, что атмосфера экзопланеты HD149026b, «горячего Юпитера», вращающегося вокруг звезды, сравнимой с Солнцем, сверхбогата более тяжелыми элементами (углеродом и кислородом) намного выше, чем предполагали ученые от планеты его массы. Кроме того, диагностическое отношение углерода к кислороду у HD149026b, также известного ка...
27.03.23 19:40
0
0
Обнаружена одна из самых больших черных дыр

Обнаружена одна из самых больших черных дыр

Группа астрономов обнаружила самую большую черную дыру из когда-либо найденных на данный момент, воспользовавшись гравитационным линзированием.

Команда, возглавляемая Даремским университетом Великобритании, использовала гравитационное линзирование, когда галактика на переднем плане преломляет свет от более удаленного объекта и увеличивает его, а также суперкомпьютерное моделирование на установке DiRAC HPC, что позволило команде внимательно изучить, как свет изгибается черной дырой внутри галактики в сотнях миллионов световых лет от Земли....
30.03.23 08:47
0
0
Поиск пропавшего гравитационного сигнала

Поиск пропавшего гравитационного сигнала

Каждый год сотни тысяч пар черных дыр сливаются в космическом танце, излучающем гравитационные волны во всех направлениях. С 2015 года крупные наземные интерферометры LIGO, Virgo и KAGRA позволили обнаруживать эти сигналы, хотя таких событий наблюдалось всего около сотни, а это ничтожно малая часть от общего числа.

Большинство волн остаются «неразличимыми», накладываются друг на друга и складываются вместе, создавая плоский рассеянный фоновый сигнал, который ученые называют «стохастическим фоном гравитационных волн» (SGWB). Новое исследование SISSA, опубликованное в The Astrophysical Journal, предлагает использовать созвездие из трех или четырех космических интерферометров для картирования плоского и почти ...
28.03.23 13:11
0
0
Космический телескоп Джеймса Уэбба подтверждает: атмосферы гигантских планет сильно различаются

Космический телескоп Джеймса Уэбба подтверждает: атмосферы гигантских планет сильно различаются

Газовые гиганты, вращающиеся вокруг Солнца, демонстрируют четкую закономерность: чем массивнее планета, тем ниже процент «тяжелых» элементов (любых, кроме водорода и гелия) в атмосфере планеты. Но в галактике состав атмосферы планет-гигантов не соответствует тенденции Солнечной системы, как обнаружила международная группа астрономов.

С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) исследователи обнаружили, что атмосфера экзопланеты HD149026b, «горячего Юпитера», вращающегося вокруг звезды, сравнимой с Солнцем, сверхбогата более тяжелыми элементами (углеродом и кислородом) намного выше, чем предполагали ученые от планеты его массы. Кроме того, диагностическое отношение углерода к кислороду у HD149026b, также известного ка...
27.03.23 19:40
0
-1
Большой астероид пролетит между Землей и Луной

Большой астероид пролетит между Землей и Луной

По данным Европейского космического агентства, большой астероид пролетит между Землей и Луной в субботу, событие, которое происходит раз в десятилетие, и будет использоваться в качестве тренировочных учений для планетарной защиты.

Астероид 2023 DZ2 оценивается в ширину от 40 до 70 метров, что примерно равно размеру Парфенона, и достаточно большой, чтобы стереть с лица земли большой город, если упадет на нашу планету. В 19:49 по Гринвичу (22.49 по мск) в субботу он пройдет в пределах трети расстояния от Земли до Луны. Хотя это «очень близко», беспокоиться не о чем. Маленькие астероиды пролетают каждый день, но астероид та...
25.03.23 13:08
0