Международная группа астрономов выдвинула радикальную гипотезу о связи сверхмассивных чёрных дыр, находящихся в центрах почти всех галактик, с расширением Вселенной. Гипотеза возникла после сравнения скоростей роста чёрных дыр в разных галактиках.
Согласно новой гипотезе, тёмная энергия, служащая причиной расширения Вселенной, не размазана по пространству, а возникает внутри чёрных дыр – то есть, в каком-то смысле, чёрные дыры — источники тёмной энергии. Тёмная энергия появляется в результате чрезвычайно сильного сжатия нормальной материи под действием гравитации, например при коллапсе отгоревших звёзд.
Свою идею учёные описали в двух научных работах, опубликованных в журналах The Astrophysical Journal и The Astrophysical Journal Letters.
Впервые о тёмной энергии заговорили в конце 1990-х, в эпоху открытий, поменявших представление о Вселенной. Когда оказалось, что Вселенная расширяется с ускорением, встал вопрос: что заставляет её ускоряться, если гравитация должна замедлять это расширение?
Было предложено решение в виде «тёмной энергии», по сути совпадающей с космологической константой, введённой Эйнштейном в его уравнения в 1917-м. Он добавил эту константу для того, чтобы Вселенная в уравнениях не схлопывалась, а потом решил, что это было ошибкой. Но оказалось, что всё не так просто.
В упомянутых работах учёные сравнили массы чёрных дыр в молодых галактиках с активным звёздоформированием с массами чёрных дыр в гигантских галактиках с минимальной активностью. Если в молодых галактиках чёрные дыры могут расти, поглощая ближайшие звёзды и газопылевые облака, в уже сформировавшихся галактиках им особенно нечем питаться. Выяснилось, что в сформировавшихся галактиках чёрные дыры имеют массу в несколько раз больше расчётной – иногда в 20 раз. Судя по всему, существует ещё какой-то процесс, позволяющий им расти так сильно.
Впрочем, связь чёрных дыр и тёмной энергии остаётся непонятной. Витор Кардосо, профессор физики в Институте Нильса Бора в Копенгагене, прокомментировал новые работы так: «Существует целый ряд контраргументов и фактов, в которых необходимо разобраться, если авторы хотят, чтобы их гипотеза просуществовала больше нескольких месяцев. Скорее всего, существуют более приземлённые объяснения. Исследуемая в этой работе связь между массой чёрной дыры и скоростью расширения Вселенной несколько наивна… и не опирается на фундаментальные физические принципы».
