Что, если правила, по которым работает Вселенная, не так постоянны, как казалось?
Астрономы только что обнаружили: связь между разными видами излучения квазаров, одних из самых ярких объектов во Вселенной, изменилась за последние 6,5 миллиарда лет. А это ставит под вопрос фундаментальное допущение, на котором строились модели чёрных дыр почти полвека.
И это не единственная новость. Параллельно другая группа астрофизиков обнаружила признаки того, что тёмная энергия, сила, разгоняющая галактики друг от друга, может слабеть. Если так, судьба Вселенной окажется совсем не такой, как предсказывали.
Что исследовали
Международная группа под руководством Национальной обсерватории Афин проанализировала информацию о 136 745 квазарах. Квазары — это сверхъяркие ядра далёких галактик, питаемые сверхмассивными чёрными дырами. Когда вещество падает на чёрную дыру, оно образует раскалённый вращающийся диск. Трение разогревает материю до экстремальных температур, и диск излучает мощный ультрафиолетовый свет — в 100-1000 раз ярче, чем целая галактика из 100 миллиардов звёзд.
Рядом с чёрной дырой существует так называемая «корона» — облако высокоэнергетических частиц. Когда ультрафиолетовые лучи проходят через корону, они получают дополнительную энергию и превращаются в рентгеновское излучение. Почти 50 лет астрономы знали: чем ярче ультрафиолет квазара, тем мощнее его рентген. Эта связь считалась универсальной — одинаковой везде и во все эпохи.
Как исследовали
Работа объединила информацию с рентгеновского телескопа eROSITA и архивные наблюдения обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства. eROSITA провёл масштабный обзор всего неба, что позволило изучить популяции квазаров в беспрецедентном масштабе.
«Ключевой прогресс здесь, методологический», объяснила Мария Кира, ведущий автор публикации. «Обзор eROSITA обширен, но неглубок — многие квазары обнаружены лишь по нескольким рентгеновским фотонам. Объединив эти сведения в надёжную байесовскую статистическую структуру, мы смогли выявить тонкие тенденции, которые иначе остались бы скрытыми».
Что обнаружили
Результаты оказались неожиданными. Когда Вселенная была моложе, около 6,5 миллиарда лет назад, соотношение между ультрафиолетовым и рентгеновским излучением квазаров сильно отличалось от того, что наблюдается у ближайших к нам квазаров. Связь между диском и короной, похоже, изменилась за это время.
«Подтверждение не универсальной связи между рентгеновским и ультрафиолетовым излучением с космическим временем удивительно», — отметил соавтор работы Антонис Георгакакис. «Это ставит под сомнение наше понимание того, как сверхмассивные чёрные дыры растут и излучают».
Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society в декабре 2025 года.
Как это работает и почему важно
Универсальность связи ультрафиолета и рентгена лежала в основе методов, использующих квазары как «стандартные свечи» — объекты с известной светимостью, по которым измеряют расстояния во Вселенной. Если эта связь меняется со временем, то методы измерения геометрии космоса и изучения тёмной материи и тёмной энергии требуют пересмотра.
Тем временем отчеты из другого масштабного проекта, DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), указывают на ещё более радикальную находку. Проанализировав около 15 миллионов галактик и квазаров за 11 миллиардов лет космической истории, астрономы увидели признаки того, что тёмная энергия, та самая сила, которая составляет около 70% Вселенной и разгоняет её рост, может слабеть.
«Если это подтвердится, это будет первая реальная подсказка о природе тёмной энергии за 25 лет», — прокомментировал Адам Рисс, нобелевский лауреат, один из первооткрывателей ускоренного расширения Вселенной.
Четверть века астрофизики считали тёмную энергию «космологической постоянной» — неизменной величиной. Но результаты DESI в сочетании с наблюдениями сверхновых и реликтового излучения указывают: воздействие тёмной энергии, возможно, ослабевает со временем.
Что ждет вселенную в будущем?
Если тёмная энергия действительно слабеет, возможны драматичные последствия. «Если это продолжится, тёмная энергия перестанет быть доминирующей силой во Вселенной», — пояснил Мустафа Ишак-Бушаки, сопредседатель DESI. «Рост Вселенной прекратит ускоряться и может даже остановиться и обратиться вспять».
Ещё два года назад сценарий «Большого сжатия», коллапса Вселенной обратно в точку, считался исключённым. Теперь он снова обсуждается. Впрочем, если это и произойдёт, то через миллиарды лет.
Пока результаты не достигли статистического порога «5 сигма», необходимого для официального открытия. Но разные комбинации данных дают значимость от 2,8 до 4,2 сигма — чувствительно, чтобы научный мир отнесся к вопросу серьёзно. Обсерватория Веры Рубин в Чили, начавшая работу в 2025 году, и будущие миссии, такие как телескоп Нэнси Грейс Роман, должны дать окончательный ответ в ближайшие годы.
Законы физики, возможно, не нарушаются. Но наше понимание того, как они работают в космических масштабах, явно нуждается в обновлении.
Поделитесь своим мнением в комментариях, ставьте 👍, подпишитесь на канал — здесь всегда интересно!