Le misurazioni nelle vecchie galassie lo dimostrano buchi neri crescono più velocemente del previsto, e questo concorda con il fenomeno previsto dalla teoria della gravità di Einstein. Questo risultato potrebbe potenzialmente significare che non è necessario aggiungere nulla alla nostra immagine dell'universo per spiegare l'origine dell'energia oscura: la sua fonte potrebbe essere buchi neri esistenti.
Questa è stata la conclusione raggiunta da un team di 17 ricercatori. "Questo è un risultato davvero sorprendente. Abbiamo iniziato studiando come i buchi neri crescono nel tempo e potremmo aver trovato la risposta a uno dei maggiori problemi della cosmologia", ha affermato il coautore Dr. Dave Clements. "Se la teoria sarà confermata, rivoluzionerà l'intera cosmologia, perché avremo finalmente una risposta alla domanda sull'origine energia oscura, che ha sconcertato cosmologi e fisici teorici per più di 20 anni", aggiungono gli scienziati.
Negli anni '1990 si è scoperto che l'espansione dell'universo sta accelerando: alcuni oggetti si stanno allontanando da altri sempre più velocemente, sebbene la forza di gravità dovrebbe rallentare questo processo. Per spiegare questo, è stato ipotizzato che "l'energia oscura" sia responsabile della separazione degli oggetti. Ha a che fare con il concetto costante cosmologica, che Einstein una volta propose, ma poi respinse.
I nuovi dati hanno mostrato che i buchi neri guadagnano massa in modo tale da contenere l'energia del vuoto, fornendo una fonte di energia oscura ed eliminando la necessità di formare singolarità al loro centro. Questa conclusione è stata fatta dopo aver studiato nove miliardi di anni di evoluzione dei buchi neri. Questi oggetti si formano quando le stelle massicce raggiungono la fine della loro vita. Quando sono al centro delle galassie, sono chiamati buchi neri supermassicci e contengono una massa da milioni a miliardi di volte maggiore della massa del nostro Sole. I buchi neri possono aumentare di dimensioni accrescendo materia, ad esempio assorbendo stelle o fondendosi con altri buchi neri.
I ricercatori hanno studiato le galassie ellittiche giganti che sono sorte all'inizio dell'universo e poi sono entrate in uno stato di riposo. Non formano stelle, quindi non c'è quasi materiale per l'accrescimento di un buco nero al centro, il che significa che qualsiasi ulteriore crescita non può essere spiegata da questo processo. Allo stesso tempo, un confronto delle osservazioni di galassie lontane (quando erano giovani) con galassie ellittiche locali (che sono vecchie) ha mostrato un aumento significativo - oggi buchi neri 7-20 volte più grande di 9 miliardi di anni fa.
Ulteriori misurazioni delle relative popolazioni di galassie in diversi stadi dell'evoluzione dell'universo hanno mostrato la coerenza tra le dimensioni dell'universo e la massa dei buchi neri. Ciò suggerisce che la quantità misurata di energia oscura nell'universo può essere spiegata dall'energia del vuoto dei buchi neri. Questa è la prima prova osservativa che i buchi neri contengono effettivamente energia del vuoto e che sono "connessi" all'espansione dell'universo.
"Stiamo davvero parlando di due cose contemporaneamente: che ci sono prove che le soluzioni tipiche per i buchi neri non funzionano su scale temporali lunghe e che abbiamo la prima fonte astrofisica proposta di energia oscura", ha detto l'autore principale. ricerca, l'astronomo Duncan Farrah dell'Università delle Hawaii. - Questo è il primo lavoro in cui non aggiungiamo nulla di nuovo all'universo come fonte di energia oscura: i buchi neri sono la fonte di energia oscura nella teoria della gravità di Einstein.
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