Dat laten metingen in oude sterrenstelsels zien zwarte gaten sneller groeien dan verwacht, en dit komt overeen met het fenomeen dat wordt voorspeld door de theorie van de zwaartekracht van Einstein. Dit resultaat zou mogelijk kunnen betekenen dat er niets aan ons beeld van het universum hoeft te worden toegevoegd om de oorsprong van donkere energie te verklaren - de bron zou bestaande zwarte gaten kunnen zijn.
Dat was de conclusie van een team van 17 onderzoekers. "Dit is echt een geweldig resultaat. We zijn begonnen met het bestuderen van hoe zwarte gaten in de loop van de tijd groeien en hebben mogelijk het antwoord gevonden op een van de grootste problemen in de kosmologie', zegt co-auteur Dr. Dave Clements. "Als de theorie wordt bevestigd, zal dit een revolutie teweegbrengen in de hele kosmologie, omdat we eindelijk een antwoord zullen krijgen op de vraag naar de oorsprong donkere energie, wat kosmologen en theoretisch natuurkundigen al meer dan 20 jaar voor een raadsel stelt', voegen de wetenschappers eraan toe.
In de jaren negentig werd ontdekt dat de uitdijing van het heelal versnelt - sommige objecten bewegen zich steeds sneller van andere weg, hoewel de zwaartekracht dit proces zou moeten vertragen. Om dit te verklaren werd aangenomen dat "donkere energie" verantwoordelijk is voor het uit elkaar duwen van objecten. Het heeft te maken met het begrip kosmologische constante, die Einstein ooit voorstelde, maar later verwierp.
De nieuwe gegevens toonden aan dat zwarte gaten zodanig aan massa winnen dat ze de energie van het vacuüm bevatten, een bron van donkere energie vormen en de noodzaak voor singulariteiten om zich in hun centrum te vormen elimineren. Deze conclusie werd getrokken na het bestuderen van negen miljard jaar evolutie van zwarte gaten. Deze objecten worden gevormd wanneer massieve sterren het einde van hun leven bereiken. Als ze zich in de centra van sterrenstelsels bevinden, worden ze superzware zwarte gaten genoemd en bevatten ze een massa die miljoenen tot miljarden keren groter is dan de massa van onze zon. Zwarte gaten kunnen groter worden door materie aan te trekken, bijvoorbeeld door sterren te absorberen of samen te smelten met andere zwarte gaten.
De onderzoekers bestudeerden reusachtige elliptische sterrenstelsels die aan het begin van het heelal ontstonden en daarna in rusttoestand raakten. Ze vormen geen sterren, dus er is bijna geen materiaal voor de aangroei van een zwart gat in het midden, wat betekent dat verdere groei niet door dit proces kan worden verklaard. Tegelijkertijd toonde een vergelijking van waarnemingen van verre sterrenstelsels (toen ze jong waren) met lokale elliptische sterrenstelsels (die oud zijn) een significante toename - de huidige zwarte gaten 7-20 keer groter dan 9 miljard jaar geleden.
Verdere metingen van gerelateerde sterrenstelselpopulaties in verschillende stadia van de evolutie van het universum toonden consistentie aan tussen de grootte van het universum en de massa zwarte gaten. Dit suggereert dat de gemeten hoeveelheid donkere energie in het heelal kan worden verklaard door de vacuümenergie van zwarte gaten. Dit is het eerste observatiebewijs dat zwarte gaten daadwerkelijk vacuümenergie bevatten en dat ze "verbonden" zijn met de uitdijing van het universum.
"We hebben het eigenlijk over twee dingen tegelijk: dat er bewijs is dat typische oplossingen voor zwarte gaten niet werken op lange tijdschalen, en dat we de eerste voorgestelde astrofysische bron van donkere energie hebben", zei hoofdauteur Onderzoek, Astronoom Duncan Farrah van de Universiteit van Hawaï. - Dit is het eerste werk waarin we niets nieuws toevoegen aan het universum als bron van donkere energie: zwarte gaten zijn de bron van donkere energie in Einsteins zwaartekrachttheorie.
Ook interessant: