Приблизительно в 1920-х годах астрономам стало известно о том, что наша Вселенная расширяется. Несколько десятилетий после этого считалось, что темп этого расширения будет замедляться со временем под воздействием сил гравитации всей материи. Но в 1990-х годах астрономы, использующие космический телескоп Hubble, обнаружили, что на самом деле все обстоит совсем наоборот. Чем дальше находится космический объект, тем быстрее он удаляется от нас. И этот факт указывает на то, что процесс расширения Вселенной ускоряется со временем.

Этот факт сделал недостоверными все существовавшие на тот момент времени теории и модели. И для заполнения образовавшейся пустоты было сформулировано понятие темной энергии, таинственной силы, действие которой обратно гравитации и которая вынуждает все объекты отталкиваться друг от друга, а Вселенную - расширяться. Астрономы искали признаки существования темной энергии все время, используя известные им факты и данные наблюдений. Но до последнего времени это не принесло никаких результатов, несмотря на множество выдвинутых предположений и сформулированных теорий.

К такой теории можно отнести и новую теорию, выдвинутую международной группой, в состав которой входят 17 ученых из научных учреждений 9 разных стран. Согласно этой теории, источником и местом, в котором "скрывается" темная материя являются черные дыры, и вся прелесть новой теории заключается в том, что она практически не конфликтует и не перечит другим фундаментальным космологическим теориям.

Всем известно, что вакуум далеко не так пуст, как это считалось ранее, в нем присутствует, пусть и малое, количество атомов водорода и других элементов, и он буквально пронизан случайными квантовыми колебаниями, порождаемыми призрачными частицами, появляющимися и исчезающими практически сразу. Эти колебания определяют такое понятие, как энергия вакуума, которая создает давление, способное работать против сил гравитации и стимулировать процесс расширения Вселенной. В некоторых из моделей эта энергия вакуума концентрируется в черных дырах и ученым, наконец, удалось найти первые доказательства этого.

Упомянутая выше группа ученых изучала процесс эволюции черных дыр, располагающихся в центральных областях галактик, за предыдущие девять миллиардов лет. Эти черные дыры, как хорошо известно, наращивают свою массу, потребляя в огромных количествах газ, пыль, планеты, звезды и даже другие черные дыры. Но есть класс галактик, называемый гигантскими эллиптическими галактиками, в которых уже не осталось запасов материала для роста центральных черных дыр, и можно бы было ожидать, что эти черные дыры прекратят процесс набора массы.



Исследователи сравнили массы черных дыр в самых далеких эллиптических галактиках с черными дырами в галактиках, которые ближе к нам по расстоянию и по времени. И оказалось, что черные дыры в более близких галактиках в 7-20 раз крупней и массивней, чем черные дыры в галактиках, существовавших 9 миллиардов лет назад. Это указывает на то, что черные дыры могут набирать массу при помощи какого-то другого дополнительного механизма, и если в этом механизме принимает участие энергия вакуума, то она может конвертироваться в темную энергию за счет явления, называемого космологическим сцеплением (cosmological coupling), и оказывать влияние на ускоряющееся расширение Вселенной.

Исследователи заявляют, что это первые доказательства, полученные путем наблюдений, того, что черные дыры концентрируют и конвертируют энергию вакуума. А проведенные расчеты показали, что количество содержащейся в черных дырах энергии вакуума приблизительно равно количеству темной энергии, измеренной на основании данных о расширении Вселенной.

Как уже упоминалось выше, в нынешнее время не существует недостатка в теориях касательно темной энергии и ускорения расширения Вселенной. Но, со слов ученых, новая модель выглядит достаточно "стройной", и она не требует новых добавок и изменений к существующим моделям. И, "бело пятно" темной энергии может быть "закрыто" черными дырами, что предсказывается Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна.

А в качестве дополнительного бонуса, новая теория объясняет еще одну из космологических загадок. Согласно текущим теоретическим моделям черные дыры сжимают все в них попадающее в бесконечно плотную сингулярность, точку, в которой царствуют совершенно иные законы физики и не работают классические законы. Сингулярности, по крайней мере с математической точки зрения, невозможны, но физики или находят какие-то искусственные приемы, или принимают это так как есть, соглашаясь с неполнотой существующих моделей. Но если черные дыры, согласно новой теории, содержат энергию вакуума, нужды в понятии сингулярности больше нет, и они (сингулярности) могут не существовать.

И в заключении следует заметить, что новая теория и модели, хоть уже и подкреплены некоторым количеством результатов практических наблюдений, но они все еще нуждаются в проведении дальнейших наблюдений и исследований с целью получения более надежного подтверждения.

Ключевые слова:
Темная, Энергия, Теория, Вакуум, Черная, Дыра, Расширение, Вселенная

Первоисточник

Другие новости по теме:

Разработана новая модель, согласно которой 68 процентов Вселенной фактически не существует

Эксперименты с единственным атомом позволили исключить теорию о темной энергии, опирающуюся на "пятую фундаментальную силу"

"Магнитная" темная материя может нести ответственность за ускоренное расширение Вселенной

Телескоп Spitzer сделал точные измерения скорости расширения Вселенной.

Данные телескопа Hubble подтверждают факт ускорения расширения Вселенной.

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.