Prije gotovo 14 milijardi godina, misteriozna energija potaknula je ubrzano širenje svemira odmah nakon Velikog praska, stvarajući svu poznatu materiju. Ta energija inflacije dijeli bitne karakteristike s tamnom energijom, zagonetnom silom koja danas čini oko 70% svemira. No, što je zapravo tamna energija? Unatoč njezinoj dominaciji, znanstvenici još uvijek ne znaju njezinu pravu prirodu. Međutim, novo istraživanje nudi intrigantnu mogućnost: crne rupe mogle bi biti povezane s tamnom energijom, pa čak i biti njezin izvor.
“Ako se zapitamo gdje je gravitacija jaka kao što je bila na početku svemira, odgovor je u središtu crnih rupa,” objašnjava Gregory Tarlé, profesor fizike na Sveučilištu Michigan i suautor ove studije. Ova nova studija pretpostavlja da se tijekom formiranja crne rupe njezina materija može pretvoriti u tamnu energiju kroz proces nalik obrnutom Velikom prasku.
Uvid u vezu između tamne energije i crnih rupa
Nedavno objavljeno u Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, istraživanje okuplja znanstvenike s pet institucija koji su analizirali podatke s instrumenta Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). DESI koristi naprednu tehnologiju s 5.000 robotičkih “očiju” na teleskopu Mayall u Nacionalnoj zvjezdarnici Kitt Peak, omogućujući promatranje svemira na dosad neviđenoj razini.
“Ako crne rupe doista sadrže tamnu energiju, mogle bi rasti zajedno sa svemirom, potičući njegovo širenje,” kaže glavni autor Kevin Croker sa Sveučilišta Arizona. Iako mehanizam nije posve jasan, istraživači su otkrili uvjerljive tragove da ta veza postoji. Prva godina DESI-jeve petogodišnje misije pokazuje da se gustoća tamne energije vremenom povećala—trend koji se slaže s rastućom masom i brojem crnih rupa kroz povijest svemira.
Promjena perspektive
Kad se profesor Steve Ahlen sa Sveučilišta Boston prvi put pridružio projektu, bio je skeptičan. No, kako je tim dublje istraživao podatke, Ahlen je počeo razmatrati novu mogućnost. “Počeo sam to vidjeti kao uvjerljiv mehanizam za objašnjenje tamne energije,” prisjeća se.
Kako bi ojačali svoju hipotezu, istraživači su proučili podatke desetaka milijuna galaksija koje je zabilježio DESI. Ti podaci omogućili su im mjerenje širenja svemira s velikom preciznošću i usporedbu rasta tamne energije s nastankom crnih rupa. Iznimno, trendovi su se podudarali: kako su masivne zvijezde kolabirale u crne rupe, količina tamne energije rasla je proporcionalno, sugerirajući da crne rupe možda zaista pokreću tu misterioznu kozmičku silu.
Uloga svemirskih teleskopa i buduća istraživanja
Danas istraživači koriste podatke s Svemirskog teleskopa Hubble i James Webb-a kako bi poboljšali razumijevanje nastanka i rasta crnih rupa tijekom vremena. “Sljedeći ključni korak je utvrditi točne lokacije ovih crnih rupa i pratiti njihove pokrete u proteklih osam milijardi godina,” ističe Croker.
S dolaskom sve više podataka, posebno iz DESI-ja, znanstvenici su uzbuđeni zbog širenja ovog područja istraživanja. Ahlen ovo vidi kao prekretnicu: “Bez obzira pokažu li se crne rupe konačnim objašnjenjem tamne energije ili ne, sama istraživanja su transformativna. Naš pristup temelji se na opažanjima, a ne na teorijama, i to je nevjerojatno snažno.”
Bez obzira na konačne rezultate, ovo istraživanje predstavlja veliku promjenu u istraživanju tamne energije. Tarlé zaključuje: “Pitanje jesu li crne rupe ujedno tamna energija i jesu li povezane sa svemirom koji nastanjuju, više nije samo teorijsko. Sada je to eksperimentalno pitanje.”
