Beklenmedik Kanıtlar, Kara Deliklerin Karanlık Enerjinin Kaynağı Olduğunu Gösteriyor

Gözlemler, bugünkü kara deliklerin, galaksilerinin boyutlarıyla karşılaştırıldığında bile, dokuz milyar yıl öncesine göre çok daha büyük olduğunu buldu. Astrofizikçiler, bu anormalliğin ölçeğini açıklama çabası içinde, evrenin giderek artan oranlarda parçalanmasına neden olan gizemli güç karanlık enerji için bir açıklama buldular. Kara delikler aslında kaynak olabilir.

Gök bilimciler, evrenin genişleme hızını ölçmek için süpernova patlamalarının görünür parlaklığını kullandıklarında, evrenin yavaşladığını bulmayı umdular ve sadece ne kadar olduğunu görmek istediler. Bunun yerine, hızlanmakta olduğunu görünce şaşırdılar. Fizik camiasının küçük bir kısmı ikna olmadı, ancak veriler o kadar çok kez doğrulandı ki, hızlanmanın meydana geldiği ve bundan karanlık enerji denilen bir şeyin sorumlu olduğu konusunda ezici bir fikir birliği var.

Karanlık enerjinin nereden geldiği bir yana, ne olduğu bir sır olarak kalıyor. Bunu yanıtlamak için pek çok çaba sarf edildi - genel memnuniyet için bunu yapan herkes için garantili bir Nobel Ödülü var - ancak şimdiye kadar hiçbiri yaygın bir ilgi görmedi. Dokuz ülkeye yayılmış bir ekip, iki yeni makale ile bunu değiştirmeyi umuyor.

Karanlık enerjinin orijinal tanımlaması gibi, makaleleri de başladıklarında araştırmacıların radarında olmayan bir keşiften geldi. Imperial College London'dan Dr. Dave Clements, bir açıklamada, "Bu gerçekten şaşırtıcı bir sonuç. Kara deliklerin zaman içinde nasıl büyüdüğüne bakarak başladık ve kozmolojideki en büyük sorunlardan birinin cevabını bulmuş olabiliriz." dedi.

Karanlık enerjiyi anlamanın önündeki en önemli engel tek bir soruda özetlenebilir: Evreni birbirinden ayıran bir kuvvet varsa, neden kütleçekimin cisimleri bir araya getirdiğini görüyoruz? Karanlık enerji hakkında bildiğimiz tek şey, onun yalnızca, en azından güçlü bir şekilde, çok büyük ölçeklerde uygulanıyor gibi görünmesi, bu nedenle daha yakında diğer kuvvetlerin hakim olmasıdır.

Süper kütleli kara delikler bu nedenle ilginç bir test durumu sağlar - maddeyi o kadar büyük mesafelerden emerler ki, kütleçekim ile karanlık enerji hakimiyeti arasındaki geçişi daha küçük cisimler tarafından gizlenmiş bir şekilde görebiliriz.

Kara delik büyümesi, gözlemleyebildiğimiz kadarıyla hızını takip etmek için çok yavaş ve düzensizdir. Bununla birlikte, uzaktaki bir kara delik örneğinin kütlesini milyarlarca yıl önceki hali ile çevremizdeki yakın galaksilerdeki kara deliklerle karşılaştırarak, ortalama büyüme oranları hakkında bir fikir edinebiliriz.

Ekip, bir makalede, yakındaki örneklerin, galaksilerinin boyutlarına göre dokuz milyar yıl önce görülenlerin kütlesinin ortalama yedi ila 20 katı olduğunu bildirdi. Bu, birleşme oranları ve çok yaklaşan yıldızların tüketimi hakkında bildiklerimize uymayan bir büyüme oranı, eksi Hawking Radyasyonu yoluyla buharlaşma.

Bununla birlikte kara delikler, evrenin genişlemesiyle bağlantılı vakum enerjisi içeriyorsa, daha hızlı büyürler. Gerçekten de, yazarlar, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin karanlık enerji üretmesi durumunda, var olduğunu düşündüğümüz şeylerin çoğundan sorumlu olacağını hesaplıyor. Galaktik disklerdeki yıldızsal kara delikler ve muhtemelen haleler, geri kalanı açıklayabilir.

Hawai'i Üniversitesi'nden Dr. Duncan Farrah, "Gerçekten aynı anda iki şeyi söylüyoruz: tipik kara delik çözümlerinin uzun, çok uzun bir zaman ölçeğinde işinize yaramadığına dair kanıtlar var ve kara enerji için önerilen ilk astrofiziksel kaynağa sahibiz. Yine de bu, diğer insanların karanlık enerji kaynakları önermediği anlamına gelmiyor, ancak bu, karanlık enerji kaynağı olarak evrene yeni bir şey eklemediğimiz ilk gözlemsel makale: Einstein'ın kütleçekim teorisindeki kara delikler karanlık enerjidir.'' dedi.

Böylesine büyük bir iddia, şüphesiz tipik makaleden daha fazla incelemeyle karşı karşıya kalacak ve yazarlar bu olasılığı kabul ediyor: "Seçim ve ölçüm yanlılığının ikisi de hafife alınıyor." Ayrıca teorilerini destekleyebilecek veya reddedebilecek bazı gelecekteki testler öneriyorlar. Bununla birlikte, olası bulmadıkları beklenmedik büyüme için bir dizi olası açıklamayı göz önünde bulundurarak, kara deliklerin karanlık enerji fabrikaları olma olasılığını en güçlü rakip olarak bırakıyorlar.

Bulgu için çok önemli olan, yakın evrende "Daha büyük kütleli kara deliklerin daha büyük kütleli galaksilerde bulunma eğiliminde olduğuna" dair uzun süredir devam eden gözlemdir. Bu çalışmadaki kara delik kütleleri, galaksideki görünür yıldızların kütlesi ile karşılaştırıldı ve beklenenden daha fazla birleşme yoluyla büyümüş olma ihtimalleri ya da ekibin bir şekilde milyarlarca yıl öncesine ait cılız galaksiler üzerinde çalışıyor olma ihtimali ortadan kalktı.

Makaleler The Astrophysical Journal ve The Astrophysical Journal Letters'da yayınlandı.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.