Čierne diery a temná energia: Nové dáta z DESI

Nedávno sa objavila fascinujúca myšlienka, ktorá otriasa základmi našej predstavy o vesmíre: čo ak temná energia, záhadná sila zodpovedná za zrýchľujúcu sa expanziu vesmíru, nie je vôbec taká tajomná, akou sa nám zdá? Podľa novej teórie by ju mohli vysvetľovať čierne diery. A čo je ešte zaujímavejšie, nové dáta z experimentu DESI naznačujú, že táto myšlienka môže byť bližšie k pravde, ako si myslíme. V tomto článku sa pozrieme na túto revolučnú teóriu a prečo by mohla zmeniť naše chápanie vesmíru.

Temná energia: Stále väčšia hádanka

Temná energia je jedným z najväčších problémov modernej fyziky. Vieme, že existuje – pozorujeme jej účinky na expanziu vesmíru – ale nevieme, čo to vlastne je. Predpokladá sa, že tvorí približne 68% celkovej energie a hmoty vo vesmíre, no jej povaha zostáva záhadou. Tradičný model predpokladá, že temná energia je konštantná v čase, čo však nedávne pozorovania spochybňujú. Zdá sa, že s expanziou vesmíru slabne.

Čierne diery a kozmická expanzia: Nový pohľad

Nová teória, nazvaná „kozmológicky prepojené čierne diery“, prináša radikálne nové vysvetlenie. Predpokladá, že čierne diery nie sú izolované objekty, ale interagujú s expanziou vesmíru. Ak sa vesmír rozťahuje, aj čierne diery by sa mali roztiahnuť a ich hmotnosť by mala rásť. Táto rastúca hmotnosť by potom mohla simulovať účinky temnej energie.

DESI: Dôležité dáta podporujú teóriu?

Experiment DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) je rozsiahly prieskum oblohy, ktorý meria vzory galaxií a baryónových akustických oscilácií – pozostatkov zvukových vĺn z raného vesmíru. Tieto vzory sa menia s časom pod vplyvom temnej energie. Výsledky DESI ukazujú, že temná energia naozaj slabne, čo je v súlade s predpoveďami teórie prepojených čiernych dier.

Analýza dát z DESI však nie je jednoznačná. Hoci model prepojených čiernych dier poskytuje mierne lepšie vysvetlenie pozorovaným vzorom ako štandardný kozmologický model (Lambda CDM), rozdiel nie je dramatický a obe teórie majú svoje problémy.

Problémy a výzvy

Teória prepojených čiernych dier naráža na niekoľko problémov. Po prvé, prečo by mali byť len čierne diery prepojené s expanziou vesmíru, zatiaľ čo galaxie samotné nie? Po druhé, predpovedá sa, že ak by hmotnosť čiernych dier rástla, mala by to výrazne zvýšiť frekvenciu zlúčenia čiernych dier, čo však nepozorujeme.

Kľúčové poznatky

• Temná energia: Záhadná sila zodpovedná za zrýchľujúcu sa expanziu vesmíru.
• Kozmológicky prepojené čierne diery: Nová teória, ktorá tvrdí, že temnú energiu môžu vysvetľovať čierne diery, ktoré rastú s expanziou vesmíru.
• DESI: Experiment, ktorý poskytuje dáta podporujúce slabnutie temnej energie a naznačujúce, že model prepojených čiernych dier môže byť platný.
• Výzvy: Teória naráža na teoretické problémy týkajúce sa prečo len čierne diery interagujú s expanziou vesmíru a predpovedaného zvýšenia frekvencie zlúčenia čiernych dier.

Záver: Zaujímavá, ale problematická myšlienka

Hoci teória prepojených čiernych dier naráža na značné problémy, je fascinujúce, že dokáže aspoň čiastočne vysvetliť pozorovania slabnúcej temnej energie. Je to pripomienka toho, ako málo vieme o vesmíre a ako dôležité je skúmať nové myšlienky, aj keď sa zdajú byť na prvý pohľad bizarné. Možno, že v budúcnosti, s lepším pochopením fyziky čiernych dier a presnejšími dátami z ďalších experimentov, budeme schopní odhaliť skutočnú povahu temnej energie. Alebo možno, ako naznačuje Sabine Hossenfelder, vesmír sa nám proste unaví našich nezmyslov.

Referencie

• Paper: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/yb2k-kn7h

Približne 113 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.57 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.