Prekretnica u fizici: Novi dokazi pokazuju da crne rupe stvaraju tamnu energiju?

Međunarodni tim naučnika, koristeći podatke s jednog od najmoćnijih teleskopa na svijetu, predstavio je nove dokaze koji podržavaju zapanjujuću ideju: crne rupe možda nisu samo kosmički ponori, već i izvor tamne energije, misteriozne sile koja uzrokuje ubrzano širenje svemira.

Ova teorija, ako se pokaže tačnom, mogla bi odjednom riješiti dvije najveće zagonetke moderne fizike.

Dva kosmička problema, jedno riješenje?

Moderna kosmologija suočava se s dva ogromna izazova koji se opiru objašnjenju standardnim modelima:

1. Ubrzano širenje svemira: Od kasnih 1990-ih znamo da se svemir ne samo širi, već to čini sve brže i brže. Glavni “osumnjičeni” za ovo je hipotetička sila nazvana tamna energija, koja navodno čini oko 70% svemira, ali niko ne zna šta je ona zapravo.
2. Masa neutrina: Neutrini su sićušne, gotovo bestjelesne čestice koje neprestano prolaze kroz naše tijelo. Eksperimenti na Zemlji su potvrdili da imaju masu, iako vrlo malu. Međutim, kada naučnici koriste standardni kosmološki model za mjerenje njihove mase posmatranjem širenja svemira, rezultati se ne poklapaju. Ta nesuglasica predstavlja veliku “glavobolju” za fizičare.

Nova studija, objavljena u prestižnom časopisu Physical Review Letters, nudi elegantno rješenje za oba problema kroz hipotezu nazvanu “kosmološki spojene crne rupe” (CCBH).

Ovu ideju prvi su razvili istraživači s Univerziteta na Havajima, uključujući Duncana Farraha, Kevina Crokera i Joela Weinera.

Njihova teorija predlaže da crne rupe nisu statični objekti. Umjesto toga, one su “spojene” s ekspanzijom samog svemira.

Kroz taj proces, one efektivno pretvaraju materiju mrtvih zvijezda u tamnu energiju. To znači da količina tamne energije u svemiru nije bila fiksna od Velikog praska, već se postepeno povećavala tokom milijardi godina, kako su zvijezde umirale i postajale crne rupe.

Robotske oči koje gledaju u prošlost

Ključni dokazi za ovu hipotezu dolaze iz projekta DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument).

Smješten u Arizoni, DESI koristi 5.000 minijaturnih robotskih “očiju” kako bi stvorio najdetaljniju trodimenzionalnu mapu svemira ikada napravljenu, posmatrajući milione galaksija.

Mjerenjem njihove udaljenosti i brzine, DESI precizno rekonstruiše istoriju širenja svemira.

Kada su naučnici primijenili CCBH model na podatke dobijene iz DESI-ja, dogodilo se nešto izvanredno – zagonetka s masom neutrina je nestala. Ako crne rupe zaista pretvaraju materiju u tamnu energiju, to znači da je u prošlosti bilo više materije nego što standardni model pretpostavlja.

Uzimajući u obzir ovu “korekciju”, proračuni mase neutrina iz DESI podataka savršeno su se poklopili s mjerenjima iz laboratorija na Zemlji.

“Suština je da, ako pretvorite samo mali dio obične materije u tamnu energiju tokom istorije svemira, možete riješiti dva velika problema,” izjavio je Duncan Farrah, jedan od autora studije. “Ovim objašnjavate porijeklo tamne energije i rješavate značajnu napetost u svijetu fizike čestica.”

Šta slijedi?

Iako ovi rezultati predstavljaju snažnu podršku teoriji, naučnici naglašavaju da ovo još uvijek nije konačan dokaz. Potrebno je još testiranja i posmatranja kako bi se ova revolucionarna ideja potvrdila ili opovrgla.

Ako su crne rupe zaista kosmički motori koji pokreću širenje našeg svemira, to će iz temelja promijeniti naše razumijevanje kosmosa.

Izvori

Phys.org: Dark energy-filled black holes plus DESI data give neutrino masses that make sense

Možda vas zanima: Teorija svega: Potraga za Božijom jednačinom

APS: Positive Neutrino Masses with DESI DR2 via Matter Conversion to Dark Energy