سیاه‌چاله‌ها می‌توانند عامل انبساط جهان باشند_مستطیل زرد

ستاره‌شناس‌ها به گمان زیاد به شواهدی شوق‌انگیز دست یافته‌اند که مشخص می کند انرژی تاریک، نیروی اسرارآمیزی که عامل افزایش شدت انبساط جهان ما است، می‌تواند به سیاه‌چاله‌ها ربط داشته باشد.

انرژی تاریک نزدیک به ۷۰ درصد از جهان ما را راه اندازی می‌دهد و فکر می‌بشود که بعد از بیگ‌بنگ در نزدیک به ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش، به عاملی برای رشد کیهان تبدیل شده است. بااین‌حال منشاء دقیق این نیروی اسرارآمیز نامشخص است.

بر پایه نظریه‌ای بنیادی که ستاره‌شناس‌ها در سال‌های تازه نظر دادند، انرژی تاریک به‌جای این که به‌صورت پراکنده در فضا وجود داشته باشد، می‌تواند از قلب سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم سرچشمه بگیرد. با این‌حال برخی دیگر این نظریه را شگفت و غریب دانستند.

اکنون پژوهشی تازه که ۲۸ اکتبر در مجله‌ کیهان‌شناسی و اخترفیزیک ذره‌ای انتشار شد، ادعا می‌کند که اولین نشانه‌های ربط بین دو اتفاق‌ی به ظاهر نامرتبط را اشکار کرده است: تطبیق بین افزایش چگالی انرژی تاریک و افزایش جرم سیاه‌چاله‌ها با افزایش سن جهان. گرگوری تارله، نویسنده همکار مطالعه و استاد فیزیک دانشگاه میشیگان در بیانیه‌ای او گفت:

اگر از خود سوال کنید که در کجای جهان گرانش را به اندازه‌ی ابتدای جهان قوی می‌بینیم، جواب مرکز سیاه‌چاله‌ها خواهد می بود. امکان پذیر آنچه درطول تورم رقم خورد، وارونه بشود، به طوری که ماده‌ی ستاره‌های کلان‌جرم در طول فروپاشی گرانشی به انرژی تاریک تبدیل بشود. این فرآیند از این لحاظ به بیگ‌بنگی کوچک شباهت دارد که به طور معکوس اجرا می‌بشود.

برای جستجوی سرنخ‌هایی مبنی بر ربط انرژی تاریک به سیاه‌چاله‌ها، پژوهشگرها از ابزار طیف‌سنجی انرژی تاریک (DESI) نصب‌شده روی تلسکوپ ۴ متری نیکولاس یو مایال در آریزونا منفعت گیری کردند که موقعیت مکانی ماهانه‌ی میلیون‌ها کهکشان را برای بازدید چگونگی انبساط جهان تا امروز مشخص می کند. این کار ستاره‌شناس‌ها را قادر می‌سازد تا چگالی انرژی تاریک در طول حیات جهان را از سرعتی که کیهان به بیرون گسترش می‌یابد، استنباط کنند.

پژوهشگرها با قیاس‌ی داده‌های نشانگر انرژی تاریک با رشد سیاه‌چاله در مرحله های گوناگون عمر جهان، مشاهداتی دلنشین انجام دادند. دانکان فرح، یکی از مؤلفان پژوهش و استاد فیزیک دانشگاه هاوایی می‌گوید:

دو اتفاق با یکدیگر سازگار بودند. هنگامی سیاه‌چاله‌های تازه به جستوجو مرگ ستاره‌های کلان‌جرم متولد شدند، مقدار انرژی تاریک جهان هم افزایش یافت. به‌این‌ترتیب این گمان افزایش یافت که سیاه‌چاله‌ها منبع انرژی تاریک باشند.

اگر فرضیه فوق اثبات بشود می‌تواند به حل معمایی بزرگ در کیهان‌شناسی پشتیبانی کند. ستاره‌شناس‌ها از سال‌ها پیش دریافته‌اند که جهان انگار بسته به جایی که به آن نگاه می‌کنند، با شدت‌های متغیری در حال انبساط است. این قضیه با گفتن «تنش هابل» شناخته می‌بشود. برخی از اندازه‌گیری‌ها بهترین فهمیدن جاری ما از جهان را قبول می‌کنند، درحالی‌که برخی دیگر آن را درخطر نقض‌شدن قرار خواهند داد.

بااین‌حال، ستاره‌شناس‌ها می‌گویند پیش از هر گونه نتیجه‌گیری قطعی باید رصدهای بیشتری با DESI و دیگر ابزارها انجام بشود. تارله می‌گوید: «اساسا این که آیا سیاه‌چاله‌ها انرژی تاریک می باشند و با جهانی که در آن زندگی می‌کنند، پیوند خورده‌اند یا خیر، فرد دیگر پرسشی نظری نیست و اکنون قضیه‌ای تجربی محسوب می‌بشود.»