Yeni teori, süper kütleli kara delikler ve karanlık enerji arasında bağlantı kuruyor

Tartışmalı yeni bir teori, çoğu büyük galaksinin kalbinde gizlenen süper kütleli kara deliklerin, evrenin hızlanarak genişlemesini sağlayan gizemli güç olan karanlık enerjinin kaynağı olabileceğini öne sürüyor.

"Kozmolojik eşleşme" olarak adlandırılan önerilen bağlantı, uzak galaksilerin kalbindeki kara deliklerin, sadece kütle biriktirmenin veya diğer kara deliklerle birleşmenin izin verebileceğinden daha hızlı büyümüş gibi göründüğü gözlemlerinden doğmuştur.

Bunu daha detaylı araştıran ekip, aralarında baş yazarın da bulunduğu Duncan Farrah itibaren Mānoa'daki Hawaii Üniversitesi, birleşmenin gücünün kara deliklerin büyümesinin evrenin hızlanan genişlemesiyle eşleştiği anlamına geldiğini keşfetti.

“Hangi karanlık enerji modelinin daha doğru olacağı konusunda bir anlaşma yok, ancak karanlık enerjiye ilişkin en basit model bir 'kozmolojik sabittir'. Farrah, "Bu modelde tüm evren tek tip ve sabit enerji yoğunluğuyla kaplıdır" diyor. Fizik Dünyası. “Bu kulağa pek gizemli gelmiyor ama evren genişlese bile enerji yoğunluğunun sabit kalması gerekiyor. İstenilen şekilde davranan bilinen hiçbir nesne yoktur. Bu nedenle bazıları tarafından bunun boşluğun bir özelliği olduğu düşünülüyor.”

Çoğu kara delik modeli, bunların kalbinde bir tekilliğin, kütlenin son derece küçük bir noktaya sıkıştırıldığı ve dolayısıyla sonsuz derecede yoğun hale geldiği bir noktanın bulunduğunu ileri sürer. Yeni kozmolojik eşleşme, bu tekilliğin yerini, karanlık enerjinin kaynağı olarak önerilen vakum enerjisiyle değiştiriyor.

Araştırmacılar teoriyi, yayınlanan iki makalede detaylandırıyor. Astrophysical Journal ve Astrofizik Dergi Mektupları, hem kozmolojik bağlantının farklı yönlerini ortaya koyuyor hem de ilk “karanlık enerjinin astrofiziksel açıklamasını” sağlıyor.

Astrofiziksel bir karanlık enerji modelinin kanıtı

İlk makalede ekip, şu anda aktif olmayan "kırmızı ve ölü" eliptik galaksilerin merkezlerindeki kara deliklere baktı.

Farrah, "Bu galaksilerin çok fazla bir şey yapması beklenmediğinden, merkezdeki kara deliklerin zamanla çok fazla büyümesi beklenmiyor" diye açıklıyor. “Kara delik büyümesinin olası tüm 'normal' kanallarını hesaba kattıktan sonra, bu kara deliklerin yaklaşık yedi milyar yıl öncesi ile bugün arasında hala büyük bir kütle artışı gösterdiğini bulduk; kütle olarak neredeyse 10 kat. Bu şaşırtıcı ve açıklaması o kadar da kolay değil.”

İkinci makalelerinde ekip, bu beklenmedik kara delik kütlesi büyümesinin, yalnızca kozmolojik eşleşme yoluyla evrenin genişlemesinin bir sonucu olup olamayacağını keşfetmeye çalıştı.

Farrah, "İkinci makalemiz, bu kütle artış oranının, kara deliklerin kütlesinin evrenin hacmiyle senkronize olarak artmasıyla tutarlı olduğunu gösteriyor" diyor. "Yani evrenin hacmi iki katına çıkarsa kara deliklerin kütlesi de iki katına çıkar."

Farrah, sonuç doğruysa evrenin hacmi iki katına çıkarsa belirli bir kara deliğin kütlesinin iki katına çıkacağını, ancak kara deliklerin belirli nesneler olması nedeniyle birim hacim başına düşen kara delik sayısının yine de yarıya ineceğini açıklıyor. .

"Bu iki şeyi bir araya getirirsek, kara deliklerin kütle yoğunluğu evren genişledikçe sabit kalacaktır. Farrah, "Bu tam olarak genişlemeyi hızlandıran 'bir şeyden' beklenen davranıştır" diyor. “Başka hiçbir nesne bu davranışı göstermediğinden kara deliklerin o 'bir şey' olduğunu ileri sürüyor. Yani karanlık enerjinin boşluğun bir özelliği olması gerekmiyor ve tek biçimli olması da gerekmiyor. Kara deliklerin içinde bulunabilir ve altmışlı yılların ortalarından beri tahmin edilen bir şey olarak, büyük yıldızlar çökerek çöktüğünde üretilebilir.”

Ekibin kozmolojik eşleşme teorisinin en önemli çekiciliklerinden biri, bazı karanlık enerji modellerinin evren modellerimize eklemeler yapılmasını gerektirmesine rağmen, bu model için gerekli tüm unsurların zaten bilinmesidir.

“Var olduğunu zaten bildiğimiz bir şeyden, yani kara deliklerden, karanlık enerji için bir kaynak sağlıyor. Farrah, "Yeni türde bir nesneye veya yeni parçacığa gerek yok" diyor.

Tartışmalı bir eşleşme

Yeni teori, fizik çevrelerinde tartışmasız bir şekilde kabul edilmedi; pek çok araştırmacı henüz bu kozmolojik eşleşmeyi kabul etmek istemiyor.

Universidad ECCI kozmolog Luz Ángela García, "Rahatsız edici şeyleri tespit edebiliyorum" diyor Fizik Dünyası. "Gözlemlerinin kara deliklerin karanlık enerjiden oluştuğuna dair kanıt sağladığını söylemek özellikle uzak bir ihtimal gibi görünüyor çünkü kara deliğin 'içinde' ölçüm yapamıyoruz."

Ekibin teorisinin, karanlık enerjiyi kara deliklere bağlayarak bu gücü yıldızların yaşam döngüsüne bağlaması Garcia'yı da rahatsız ediyor ve bunu "çok riskli" olarak tanımlıyor. Bunun nedeni, bilim adamlarının evrenin enerji-madde içeriğini dikkate aldığında, bu modeldeki kara deliklerin ve dolayısıyla karanlık enerjinin zaten evrenin enerji-madde içeriğinin %5'lik “sıradan madde” oranında açıklanmış olmasıdır.

Son olarak García, evrenin zaman çizelgesinin, ekibin teorisinin doldurmaya çalıştığı iki milyar yıllık bir boşluk bıraktığını belirtiyor.

"Kara deliklerin ve kuasarların sayısının zirvesi, yıldız oluşum tarihinin yaklaşık 10 milyar yıl önceki zirvesine denk geliyor ve bundan sonra bu devasa nesnelerin sayısında hızlı bir düşüş var" diye açıklıyor. “Öte yandan, karanlık enerji hakimiyetinin başlangıcı aşağı yukarı sekiz milyar yıl önce gerçekleşti.”

Yeni nesil kozmolojik sabiti ele alıyor

García, eğer kara delikler karanlık enerjinin kaynağıysa, karanlık enerjinin diğer madde ve enerji türlerine hakim olması neden iki milyar yıl sürüyor? diye soruyor.

"Her ne kadar bu fikri tamamen göz ardı edemesek de, bana öyle geliyor ki kara deliklerin karanlık enerjinin kaynağı olması pek olası değil" diye bitiriyor.

Farrah da karanlık enerjinin gizeminin çözülmekten çok uzak olduğu konusunda hemfikir ve iki makalenin karanlık enerji için astrofiziksel bir kaynak olduğuna dair kanıt sunmasına rağmen argümanlarının çok daha fazla incelemeye ihtiyacı olduğunu kabul ediyor.

Farrah şu sonuca varıyor: "Karanlık enerji son derece gizemli bir olgu olmaya devam ediyor." "Makalelerimizin kara deliklerin karanlık enerji kaynağı olma olasılığını artırdığını ve 'ilginç bir hipotez' sunduğunu söyleyebilirim, ancak şu anda bundan fazlası yok."

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/new-theory-links-supermassive-black-holes-and-dark-energy/