ตามทฤษฎีจักรวาลพองตัวที่แพร่หลาย ในช่วงเริ่มต้นของบิกแบง พลังงานลึกลับได้ผลักดันการขยายตัวแบบทวีคูณของจักรวาลทารกและก่อให้เกิดสสารที่รู้จักทั้งหมด พลังงานโบราณนั้นแบ่งปันคุณสมบัติที่สำคัญของพลังงานมืดของจักรวาลในปัจจุบัน หากคุณถามตัวเองด้วยคำถามว่า ?ในเอกภพยุคหลังนี้ เรามองเห็นแรงโน้มถ่วงที่แรงพอๆ กับตอนเริ่มต้นของเอกภพที่ใด?? คำตอบอยู่ที่ใจกลางหลุมดำ เป็นไปได้ว่าสิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างที่อัตราเงินเฟ้อไหลย้อนกลับ เรื่องของดาวมวลมากดวงหนึ่งก็กลายเป็นพลังงานมืดอีกครั้งในระหว่างการพังทลายของแรงโน้มถ่วง เหมือนกับ บิ๊กแบงเล็กๆ ที่เล่นย้อนกลับ การวิจัยใหม่กำลังเสริมสร้างความเข้มแข็งให้กับกรณีนี้ด้วยข้อมูลล่าสุดจากเครื่องมือสเปกโทรสโกปีพลังงานมืด(เดซี่).
มุมมองของจานสะสมมวลสารรอบหลุมดำมวลมหาศาล โดยมีโครงสร้างคล้ายไอพ่นไหลออกจากจาน มวลสุดขีดของหลุมดำทำให้กาลอวกาศโค้งงอ ทำให้ด้านไกลของจานสะสมมวลสารมองเห็นเป็นภาพด้านบนและด้านล่างของหลุมดำ เครดิตรูปภาพ: Science Communication Lab, DESY
?หากหลุมดำมีพลังงานมืดอยู่ พวกมันสามารถจับคู่และเติบโตไปพร้อมกับจักรวาลที่กำลังขยายตัว ทำให้การเติบโตของมันเร่งความเร็วขึ้น? ดร.เควิน โครเกอร์ นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา กล่าว
เราไม่สามารถทราบรายละเอียดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร แต่เราสามารถเห็นหลักฐานที่แสดงว่าสิ่งนี้กำลังเกิดขึ้น
ข้อมูลจากปีแรกของการสำรวจระยะเวลา 5 ปีของ DESI ที่วางแผนไว้ แสดงให้เห็นหลักฐานที่ยั่วเย้าว่าความหนาแน่นของพลังงานมืดเพิ่มขึ้นตามเวลา
นี่เป็นเบาะแสที่น่าสนใจที่สนับสนุนแนวคิดนี้ว่าพลังงานมืดคืออะไร เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของเวลานั้นสอดคล้องกับปริมาณและมวลของหลุมดำที่เพิ่มขึ้นตามเวลา
?เมื่อฉันเข้าร่วมโครงการครั้งแรก ฉันค่อนข้างสงสัยมาก? ศาสตราจารย์สตีฟ อาห์เลน แห่งมหาวิทยาลัยบอสตัน กล่าว
?แต่ฉันยังคงเปิดใจตลอดกระบวนการทั้งหมด และเมื่อเราเริ่มคำนวณจักรวาลวิทยา ฉันก็พูดว่า 'นี่เป็นกลไกที่ดีจริงๆ ในการสร้างพลังงานมืดเหรอ?.?
เพื่อค้นหาหลักฐานพลังงานมืดจากหลุมดำ นักดาราศาสตร์ใช้กาแลคซีไกลโพ้นนับสิบล้านที่วัดโดย DESI
เครื่องมือนี้เทียบเคียงกับอดีตนับพันล้านปีก่อนและรวบรวมข้อมูลที่สามารถใช้เพื่อกำหนดว่าจักรวาลขยายตัวเร็วแค่ไหนด้วยความแม่นยำอันยอดเยี่ยม
ในทางกลับกัน ข้อมูลเหล่านี้สามารถใช้เพื่ออนุมานว่าปริมาณพลังงานมืดเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาอย่างไร
นักวิจัยได้เปรียบเทียบข้อมูลเหล่านี้กับจำนวนหลุมดำที่เกิดขึ้นจากการระเบิดของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล
?ปรากฏการณ์ทั้งสองมีความสอดคล้องกัน เนื่องจากหลุมดำใหม่เกิดขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่จำนวนมากเสียชีวิต ปริมาณพลังงานมืดในจักรวาลก็เพิ่มขึ้นในทางที่ถูกต้อง? ดร.ดันแคน ฟาร์ราห์ นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาวายกล่าว
?นี่ทำให้เป็นไปได้มากขึ้นว่าหลุมดำเป็นแหล่งพลังงานมืด?
การวิจัยนี้เป็นการเติมเต็มวรรณกรรมที่กำลังเติบโตซึ่งศึกษาความเป็นไปได้ของการมีเพศสัมพันธ์ทางจักรวาลวิทยาในหลุมดำ
การศึกษาปี 2023การมีเพศสัมพันธ์ทางจักรวาลวิทยาในหลุมดำมวลมหาศาลภายในใจกลางกาแลคซี
การศึกษาดังกล่าวสนับสนุนให้ทีมอื่นๆ ค้นหาผลกระทบของหลุมดำทั่วสถานที่ต่างๆ ที่พวกเขาสามารถพบได้ในจักรวาล
เอกสารเหล่านี้ศึกษาความเชื่อมโยงระหว่างพลังงานมืดกับหลุมดำตามอัตราการเติบโต ดร. Brian Cartwright นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จาก Healthpeak Properties Inc. และอดีตที่ปรึกษาทั่วไปของสำนักงานคณะกรรมการกำกับหลักทรัพย์และตลาดหลักทรัพย์ของสหรัฐอเมริกา กล่าว
บทความใหม่ของเราเชื่อมโยงหลุมดำกับพลังงานมืดเมื่อพวกมันถือกำเนิด?
ข้อแตกต่างที่สำคัญในรายงานฉบับใหม่คือหลุมดำที่เกี่ยวข้องส่วนใหญ่มีอายุน้อยกว่าที่ตรวจสอบก่อนหน้านี้
หลุมดำเหล่านี้ถือกำเนิดในยุคที่การก่อตัวดาวฤกษ์ซึ่งติดตามการก่อตัวหลุมดำกำลังดำเนินไปอย่างดี แทนที่จะเพิ่งเริ่มต้น
?เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นมากในภายหลังในเอกภพและได้รับแจ้งจากการตรวจวัดการผลิตและการเติบโตของหลุมดำเมื่อเร็ว ๆ นี้ตามที่สังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและเวบบ์ ศาสตราจารย์ Rogier Windhorst จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนากล่าว
คำถามต่อไปคือหลุมดำเหล่านี้อยู่ที่ไหน และพวกมันเคลื่อนที่อย่างไรในช่วง 8 พันล้านปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานเพื่อจำกัดสิ่งนี้ในตอนนี้? ดร.โครเกอร์กล่าวว่า
วิทยาศาสตร์ต้องการช่องทางในการสอบสวนและการสังเกตเพิ่มเติม และขณะนี้ DESI ออนไลน์อยู่ การสำรวจพลังงานมืดนี้เพิ่งเริ่มต้นขึ้น
สิ่งนี้จะนำความลึกและความชัดเจนมาสู่ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับพลังงานมืดเท่านั้น ไม่ว่าจะยังคงสนับสนุนสมมติฐานของหลุมดำหรือไม่ก็ตาม ศาสตราจารย์อาห์เลนกล่าวว่า
?ฉันคิดว่าเป็นความพยายามในการทดลอง มันวิเศษมาก คุณสามารถมีอคติหรือไม่ก็ได้ แต่เราขับเคลื่อนด้วยข้อมูลและการสังเกต?
ไม่ว่าข้อสังเกตในอนาคตจะเป็นอย่างไร งานที่เกิดขึ้นในขณะนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในการวิจัยพลังงานมืด
โดยพื้นฐานแล้ว ไม่ว่าหลุมดำจะเป็นพลังงานมืดควบคู่ไปกับจักรวาลที่พวกมันอาศัยอยู่หรือไม่ ก็เลิกเป็นเพียงคำถามทางทฤษฎีแล้ว นี่เป็นคำถามทดลองตอนนี้? ศาสตราจารย์ Gregory Tarlé แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน กล่าว
ที่ศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์อนุภาคดาราศาสตร์-
-
เควิน เอส. โครเกอร์และคณะ- 2024. วิวัฒนาการเวลาพลังงานมืดของ DESI ได้รับการกู้คืนโดยหลุมดำควบคู่ทางจักรวาลวิทยาเจแคป10: 094; ดอย: 10.1088/1475-7516/2024/10/094
บทความนี้ดัดแปลงมาจากต้นฉบับของมหาวิทยาลัยมิชิแกน
