Για χρόνια, οι κοσμολόγοι αγωνίζονται με την “ένταση του Hubble”, μια διαφωνία μεταξύ των μετρήσεων του σημερινού ρυθμού επέκτασης του σύμπαντος. Μια ελπιδοφόρα λύση σε αυτή τη δυσάρεστη κατάσταση είναι η απώλεια μάζας καθώς οι μαύρες τρύπες συγχωνεύονται. Ωστόσο, νέες έρευνες δείχνουν ότι αυτό είναι απίθανο να εργαστεί, οπότε το μυστήριο παραμένει.
Το 2022, οι αστρονόμοι άρχισαν να παρατηρούν κάτι παράξενο με μετρήσεις του Καραμέληςη μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τον ρυθμό επέκτασης του σύμπαντος. Τιμές της σταθεράς που προέρχονται από παρατηρήσεις του πρώιμου σύμπαντος, όπως το Κοσμικό φόντο μικροκυμάτωνήταν σημαντικά χαμηλότερες από τις μετρήσεις που ελήφθησαν στο κοντινό, σύγχρονο σύμπαν.
Καθώς έχουν περάσει τα χρόνια, αυτή η ασυμφωνία έχει εμβαθύνει μόνο και οι κοσμολόγοι ψάχνουν μάταια για μια εξήγηση.
Τα κοσμολογικά μοντέλα υποθέτουν ότι η ποσότητα της ύλης στο σύμπαν παραμένει σταθερό, οπότε μια δυνατότητα να ανακουφιστεί η ένταση είναι ότι το θέμα στο σύμπαν είναι κάπως εξαφανίζεται. Αρκετές θεωρίες το πρότειναν σκοτεινή ύλη μπορεί να αποσυντεθεί σε μια αόρατη μορφή ακτινοβολίας. Ωστόσο, δεν καταλαβαίνουμε τι είναι η σκοτεινή ύλη, έτσι ώστε αυτές οι ιδέες να παραμένουν σταθερά υποθετικές.
Ωστόσο, υπάρχει μια γνωστή διαδρομή για την καταστροφή της ύλης: μαύρες τρύπες. Δεν είναι στο σχηματισμό μαύρων οπών. Έχει σημασία που πέφτει κάτω από ένα ορίζοντας εκδήλωσης εξακολουθεί να υπάρχει. Είναι απλά κλειδωμένο από την άποψη. Αλλά όταν συγχωνεύονται μαύρες τρύπες, μετατρέπουν μια τεράστια ποσότητα μάζας σε καθαρή ενέργεια, με τη μορφή βαρυτικά κύματα. Μια τυπική συγχώνευση δύο μικρών μαύρων οπών απελευθερώνει την ενέργεια αξίας πολλών ήλιων.
Αυτά τα κύματα βαρύτητας ξεφεύγουν από το σύμπαν. Η μάζα που τους δημιούργησε δεν υπάρχει πλέον. Μπορούμε να μετρήσουμε άμεσα τα βαρυτικά κύματα με όργανα όπως το Το παρατηρητήριο βαρύτητας κύματος Laser Interferomer και έμμεσα να δουν την επιρροή τους μέσω συστοιχιών χρονισμού Pulsar. Επομένως, αυτή είναι μια γνωστή, αποδεδειγμένη μέθοδος για την καταστροφή της ύλης στο σύμπαν.
Αλλά αρκεί να υπολογίσουμε την ένταση του Hubble; Πρόσφατα, μια ομάδα αστροφυσικών στο Πανεπιστήμιο Vanderbilt έθεσε να εργαστεί απαντώντας σε αυτή την ερώτηση.
Διαπίστωσαν ότι, για να καταστρέψουν αρκετή ύλη για να εξηγήσουν την ένταση του Hubble, οι μαύρες τρύπες θα πρέπει να συγχωνευθούν με μη ρεαλιστικό ρυθμό. Μπορούμε να εκτιμήσουμε το πραγματικό ποσοστό συγχώνευσης από τον αριθμό των μαζικών αστεριών που παράγονται στο σύμπαν, πόσο συχνά πεθαίνουν και μετατρέπονται σε μαύρες τρύπες και πόσο αποτελεσματικά συναντούν ο ένας τον άλλον.
Ο πραγματικός αριθμός συγχωνεύσεων μαύρης οπής είναι περίπου 10.000 φορές μικρότερος από τον αριθμό που απαιτείται για να εξηγηθεί η ένταση του Hubble. Έτσι, ακόμη και αν αντιπροσωπεύετε σημαντικές αβεβαιότητες για την εκτίμηση του ρυθμού συγχώνευσης της μαύρης οπής, δεν είναι πουθενά κοντά, οι ερευνητές ανέφεραν σε ένα χαρτί Υποβλήθηκε στη βάση δεδομένων Preprint ARXIV.
Ενώ τα αποτελέσματα, τα οποία δεν έχουν ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους, μην απαλλαγείτε από την ένταση του Hubble, εξακολουθούν να αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό βήμα. Όταν αντιμετωπίζει οποιοδήποτε μυστήριο, μεγάλο ή μικρό, οι επιστήμονες πρέπει να εξετάσουν κάθε δυνατότητα και να μετατρέψουν κάθε πέτρα, όπως οι κοσμικοί ντετέκτιβς. Μόνο μέσα από την αργή, επίμονη, προσεκτική δουλειά θα βρούμε τις απαντήσεις στα πιο αόριστα μυστήρια μας.
