Ученые обнаружили, что рост сверхмассивных черных дыр является вероятным источником темной энергии, на долю которой приходится 70% Вселенной. Выводы, основанные на измерениях древних и спящих галактик, показывают, что черные дыры растут больше, чем ожидалось, что соответствует явлению, предсказанному в теории гравитации Эйнштейна. Это может означать, что к нашей картине Вселенной не нужно добавлять ничего нового, чтобы объяснить темную энергию; черные дыры в сочетании с гравитацией Эйнштейна являются источником. Результаты, полученные группой из 17 исследователей из девяти стран, потенциально революционизируют космологию, предоставив решение о происхождении темной энергии, которое ставило ученых в тупик более 20 лет.
В 1990-х годах было обнаружено, что расширение Вселенной ускоряется, что трудно объяснить с помощью гравитационного притяжения между всеми объектами. Было высказано предположение, что «темная энергия» ответственна за более сильное раздвигание вещей, чем гравитация, что связано с концепцией, предложенной Эйнштейном, но позже отвергнутой. Черные дыры представляли проблему для этой теории, поскольку их чрезвычайно сильной гравитации трудно противостоять, особенно в их центрах. Однако новый результат показывает, что черные дыры набирают массу таким образом, что они содержат энергию вакуума, обеспечивая источник темной энергии и устраняя необходимость формирования сингулярностей в их центре.
Вывод был сделан на основе изучения девяти миллиардов лет эволюции черных дыр, наблюдения за гигантскими эллиптическими галактиками, которые эволюционировали во Вселенной на ранней стадии, а затем стали бездействующими. Сравнение наблюдений далеких галактик с местными эллиптическими галактиками показало, что рост намного больше, чем предсказывалось аккрецией или слияниями, что позволяет предположить, что черные дыры содержат энергию вакуума. Дальнейшие измерения с родственными популяциями галактик в разные моменты эволюции Вселенной показывают хорошее соответствие между размером Вселенной и массой черных дыр, указывая на то, что измеренное количество темной энергии во Вселенной может быть объяснено вакуумом черной дыры.
Открытие может пересмотреть наше понимание того, что такое черная дыра, и предоставляет первое наблюдательное свидетельство того, что черные дыры на самом деле содержат энергию вакуума и что они «связаны» с расширением Вселенной. Это значительный прорыв в области космологии, который может привести к дальнейшим открытиям о природе Вселенной.
