توصلت دراسة جديدة إلى أن الطاقة المظلمة قد تكون مختبئة في قلوب الثقوب السوداء
قد تكون الثقوب السوداء الهائلة هي المحرك الذي يقود تمدد الكون ، وفقًا لبحث يقترح حلاً “لإحدى أكبر المشكلات في علم الكونيات”.
بمقارنة supermassive الثقوب السوداء عبر تسعة مليارات سنة من التاريخ الكوني ، اكتشف علماء الفلك دليلًا على أن العملاق المفترس الكامن في قلوب معظم المجرات الكبيرة قد يكون مصدرًا لـ الطاقة المظلمة – القوة الغامضة التي 68٪ من الكون المعروف (يفتح في علامة تبويب جديدة) ويسبب توسعها المتسارع. نشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 2 فبراير و 15 فبراير في ورقتين في مجلة الفيزياء الفلكية (يفتح في علامة تبويب جديدة) و رسائل مجلة الفيزياء الفلكية (يفتح في علامة تبويب جديدة).
“إذا كانت النظرية صحيحة ، فإن هذا سيحدث ثورة في علم الكونيات بأكمله ، لأنه أخيرًا لدينا حل لأصل الطاقة المظلمة الذي كان محيرًا لعلماء الكونيات والفيزياء النظرية لأكثر من 20 عامًا ،” مؤلف مشارك كريس بيرسون (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم فيزياء فلكية في مختبر رذرفورد أبليتون (RAL) في المملكة المتحدة قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).
متعلق ب: هل أثبت اكتشاف الطاقة المظلمة أن أينشتاين مخطئ؟ ليس تماما.
كشفت الطاقة المظلمة
اكتشف علماء الفلك خلال القرن الماضي أن الكون يتوسع بوتيرة أسرع من أي وقت مضى. كان هذا مفاجئًا نظرًا لأنه ، من خلال العمل من تلقاء نفسه ، يجب توقع أن تؤدي الجاذبية إلى انهيار الكون معًا ببطء في حدث يُعرف باسم الأزمة الكبيرة. لتفسير التناقض ، اقترح العلماء أن شيئًا قويًا بما يكفي لمواجهة الجاذبية يجب أن يكون موجودًا ، وكان يدفع كل شيء في الكون بعيدًا عن بعضه البعض. أطلقوا على هذا الشيء اسم الطاقة المظلمة.
ولكن لكي تتمكن الطاقة المظلمة من عكس الانهيار الكوني ، يجب أن تكون موجودة بكميات هائلة بحيث تشكل الغالبية العظمى من الكون. ومع ذلك ، لم يكن هناك مكان يمكن رؤيته حتى الآن.
الآن ، وجدت الدراسات الجديدة على ما يبدو دليلًا على كيفية عمل الظاهرة المخفية. قارن كلا الفريقين كتل الثقوب السوداء في مركز مجموعتين من المجرات. كانت إحدى المجموعات شابة وبعيدة ، مع الضوء الذي وصل إلينا منذ تسعة مليارات سنة في الماضي ، في حين أن مجموعة أقرب وأكبر تقع على بعد بضعة ملايين من السنين الضوئية. وجد علماء الفلك أن الثقوب السوداء العملاقة قد تضخمت لتصبح أكبر بسبعة إلى عشرين مرة مما كانت عليه في السابق – وهو نمو هائل لا يمكن تفسيره ببساطة من خلال التهام الثقوب السوداء للنجوم أو الاصطدام والاندماج مع بعضها البعض.
بدلاً من ذلك ، اقترح الباحثون أن الثقوب السوداء تنمو بخطى ثابتة مع الكون. إنهم يتغلبون على قوى سحق النجوم ، وقوى التقاط الضوء في نوىهم بشيء يسمى طاقة الفراغ التي تمكنهم من التوسع إلى الخارج ، وبطريقة ما ، يسحبون نسيج الكون بأكمله معهم.
“هذه نتيجة مفاجئة حقًا. بدأنا النظر في كيفية نمو الثقوب السوداء بمرور الوقت ، وربما وجدنا إجابة لواحدة من أكبر المشكلات في علم الكونيات” ، هذا ما قاله المؤلف المشارك ديف كليمنتس (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الفيزياء الفلكية في إمبريال كوليدج لندن في البيان.
إذا كانت الطاقة المظلمة التوسعية كامنة داخل نوى الثقوب السوداء ، فإنها ستحل لغزين طويل الأمد واجهتهما نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، والتي تصف كيف تؤثر الجاذبية على الكون على نطاق واسع. أولاً ، سوف يشرح كيف لا ينهار الكون بسبب قوة الجاذبية الكبيرة والمنتشرة في كل مكان ، وثانيًا ، سوف يلغي الحاجة إلى التفردات (نقاط متناهية الصغر حيث تنهار قوانين الفيزياء) لشرح طريقة العمل. من قلوب الثقوب السوداء المظلمة.
“نحن نقول حقًا شيئين في وقت واحد: هناك دليل على أن حلول الثقب الأسود النموذجية لا تعمل من أجلك على نطاق زمني طويل وطويل ، ولدينا أول مصدر فيزيائي فلكي مقترح للطاقة المظلمة ،” المؤلف الأول Duncan Farrah (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الفلك بجامعة هاواي في البيان. “ما يعنيه ذلك ، على الرغم من ذلك ، ليس أن الآخرين لم يقترحوا مصادر للطاقة المظلمة ، ولكن هذه هي أول ورقة رصد حيث لا نضيف أي شيء جديد إلى الكون كمصدر للطاقة المظلمة: الثقوب السوداء في أينشتاين نظرية الجاذبية هي الطاقة المظلمة.
لتأكيد هذا الاستنتاج ، سيحتاج علماء الفيزياء الفلكية إلى التأكد من عدم مساهمة أي شيء آخر في النمو الغامض للثقوب السوداء من خلال إجراء المزيد من الملاحظات التفصيلية لكتلها على مدار الوقت ، مع تتبع الزيادة في هذه الكتل عن كثب مع توسع الكون.
