Naukowcy bliżej rozwiązania jednej z największych zagadek wszechświata. Nowe wyniki badań

Jak informuje portal phys.org, wnioski z analizy danych zebranych przez DESI opisane zostały w artykule, który ukazał się pod koniec października w czasopiśmie „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics”. Jego autorem jest zespół naukowców pod kierunkiem Kevina S. Crockera z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie.

Czym są czarne dziury?

Czarna dziura to miejsce w przestrzeni, gdzie przyciąganie grawitacyjne jest tak duże, że nawet światło nie może się wydostać spod jej wpływu. Grawitacja jest tak duża dlatego, że materia została ściśnięta w maleńkiej przestrzeni. Taki proces może się wydarzyć, kiedy gwiazdy „umierają” („zapadają się”). Przypuszcza się, że w centrum każdej dużej galaktyki istnieje czarna dziura. Czarne dziury mogą mieć różną wielkość. Te największe nazywa się supermasywnymi.

Czytaj więcej

Telekomunikacja

Elon Musk czeka na ważną decyzję. Astronomowie ostrzegają przed zgodą na plany SpaceX

Federalna Komisja Łączności otrzymała prośbę o zgodę na wystrzelenie kolejnych Starlinków. Jeżeli wniosek zostanie pozytywnie rozpatrzony, na orbitę okołoziemską może wkrótce trafić nawet do 30 tys. kolejnych satelitów. Swoje zastrzeżenia zgłaszają naukowcy.

Czym jest ciemna energia i co ma do tego wszystkiego Wielki Wybuch?

Tzw. Wielki Wybuch jest obecnie najmocniej ugruntowaną teorią wyjaśniającą początki wszechświata. Dzięki coraz większej ilości danych płynących z coraz bardziej zaawansowanych narzędzi służących do obserwowania kosmosu (teleskop Plancka, teleskop Webba, Teleskop Horyzontu Zdarzeń czy wspomniany na początku DESI) naukowcy wychwytują zjawiska potwierdzające tę teorię. Obserwacje rodzą jednak kolejne pytania. Jedno z nich dotyczy ciemnej energii. Według obecnego stanu wiedzy aż ok. 70 proc. wszechświata składa się właśnie z ciemnej energii. Ok. 26 proc. to tzw. ciemna materia. Tylko w nieco ponad 5 proc. to „zwykła” materia (czyli m.in. z planet i gwiazd).

W tej chwili niewiele wiemy na temat tego, czym ciemna energia w gruncie rzeczy jest. Sam fakt, że coś takiego w kosmosie może istnieć, wynikał jeszcze z teorii względności Einsteina. O istnieniu ciemnej energii zaczęto mówić po tym, jak w latach 90. odkryto, że wszechświat coraz szybciej się rozszerza. Przypuszcza się, że to właśnie ciemna energia, przezwyciężając grawitację, jest tym, co to rozszerzanie napędza.

Czarne dziury są źródłem ciemnej energii? 

O tym, że czarne dziury i ciemna energia mogą być ze sobą powiązane, zaczęło być głośno na początku 2023 roku. Grupa 17 naukowców z 9 krajów na łamach pism „The Astrophysical Journal” oraz „The Astrophysical Journal Letters” (artykuł: „Observational Evidence for Cosmological Coupling of Black Holes and its Implications for an Astrophysical Source of Dark Energy”) ogłosiła wówczas, że obserwacje supermasywnych czarnych dziur wskazują, że to one zasilają wszechświat w ciemną energię i napędzają jego ekspansję. Pisano wówczas, że jeśli wynik ten się potwierdzi, może to oznaczać rewolucję w kosmologii.

Czytaj więcej

Kosmos

Na słynnym zdjęciu czarnej dziury jest błąd? Nowe wyniki badań japońskich naukowców

Trójka badaczy z Japonii podważyła ustalenia zespołu odpowiedzialnego za publikację zdjęcia czarnej dziury. Chodzi o obiekt zlokalizowany w centrum Drogi Mlecznej, któremu nadano nazwę Sagittarius A*. Czego dotyczy najnowsze odkrycie?

Do wniosków łączących czarne dziury z ciemną energią badacze doszli obserwując galaktyki eliptyczne, które powstały na początku historii wszechświata, a potem wygasły. Oznacza to, że nie formują się w nich nowe gwiazdy, więc zlokalizowane w nich czarne dziury nie mają wiele materii do pochłaniania. Dalszego wzrostu tych czarnych dziur nie można zatem wytłumaczyć zwykłym gromadzeniem masy pochodzącej z otaczających je obiektów. Tymczasem czarne dziury nadal rosną. Badacze donosili, że są one 7-20 razy większe niż przed 9 milionami lat. Co więcej, obserwacje czarnych dziur istniejących w różnych okresach rozwoju wszechświata wskazują na silną korelację między ich wielkością i rozmiarami wszechświata. Część członków tamtego zespołu badawczego znalazła się w zespole analizującym dane z DESI.

Związek ciemnych dziur z ciemną energią. Co pokazują dane z DESI?

DESI to rodzaj zaawansowanego technologicznie spektrografu umieszczonego na teleskopie Malla w Kitt Peak National Observatory w Arizonie (USA). W ramach aktualnie realizowanego projektu ma on zbierać dane przez pięć lat. Analizy przedstawione niedawno przez naukowców powstały w oparciu o informacje zgromadzone w trakcie pierwszej realizacji projektu. Pozwalają one przyjrzeć się czarnym dziurom w momencie ich narodzin. „Instrument (DESI – red.) spogląda miliardy lat w przeszłość i zbiera dane, które można wykorzystać do określenia z niezwykłą precyzją szybkości rozszerzania się wszechświata. Z kolei dane te można wykorzystać do wywnioskowania, jak ilość ciemnej energii zmienia się w czasie” – informuje phys.org.

Czytaj więcej

Kosmos

To pierwsza taka czarna dziura. Przełomowe odkrycie amerykańskich astrofizyków

Amerykańscy astrofizycy dokonali przełomowego odkrycia dotyczącego czarnych dziur. Udało im się zlokalizować pierwszą czarną dziurę w układzie potrójnym, a więc złożonym z trzech obiektów. Do tej pory znane były jedynie układy podwójne.

Zespół porównał to z liczbą czarnych dziur powstałych w wyniku śmierci dużych gwiazd w historii wszechświata. „Te dwa zjawiska były ze sobą spójne — w miarę powstawania nowych czarnych dziur w wyniku śmierci masywnych gwiazd, ilość ciemnej energii we wszechświecie wzrastała we właściwy sposób” – powiedział Duncan Farrah, profesor fizyki na Uniwersytecie im. Hawai'i i współautor badania cytowany przez phys.org. „To czyni bardziej prawdopodobnym, że czarne dziury są źródłem ciemnej energii” – podsumował.