Коллектив астрономов, анализирующий данные, собранные спектроскопическим прибором DESI, обнаружил свидетельства в пользу теории, согласно которой таинственная темная энергия, ответственная за ускоренное расширение Вселенной, не является постоянной величиной, а меняется со временем. Новые данные указывают на возможный процесс постепенного преобразования обычной материи в темную энергию, что бросает вызов прежним космологическим представлениям.
В центре исследования находится гипотеза космологически связанных черных дыр, которая предполагает, что черные дыры выступают в роли своеобразных «пузырей» темной энергии. Согласно этой модели, вещество звезд, коллапсируя в черные дыры, частично превращается в темную энергию, что в конечном итоге влияет на эволюцию всей Вселенной. Эта идея, первые варианты которой появились полвека назад, а пять лет назад была доработана, теперь впервые получила серьезное наблюдательное подтверждение благодаря масштабным данным DESI.
Прибор DESI, установленный в Аризоне и оснащенный пятью тысячами роботизированных «глаз», каждые пятнадцать минут нацеливается на новую галактику. Этот грандиозный проект, объединяющий более девятисот ученых со всего мира, уже составил карту миллионов галактик, наблюдая свет, испущенный, когда Вселенная была вдвое моложе. Анализ этих данных показал, что плотность темной энергии, по всей видимости, связана с темпом звездообразования во Вселенной, что и привлекло внимание авторов к гипотезе преобразования материи.
Кроме того, новая модель предлагает решение еще одной загадки. Ранее стандартные космологические модели, анализирующие данные DESI за последние десять миллиардов лет, указывали на необъяснимое уменьшение количества обычной материи со времен Большого взрыва, вплоть до необходимости предположить существование нефизических отрицательных масс нейтрино. Гипотеза же о преобразовании барионной материи в темную энергию элегантно объясняет эту нехватку и, более того, позволяет определить положительную массу нейтрино, что согласуется с результатами наземных экспериментов.
Этот подход также помогает согласовать различные измерения постоянной Хаббла, описывающей скорость расширения Вселенной. Поскольку обычная материя замедляет расширение, а темная энергия его ускоряет, процесс постепенного превращения одной в другую меняет баланс и позволяет снять существующие противоречия. Таким образом, теория переосмысливает саму природу темной энергии, представляя ее не как изначальное свойство пустого пространства, а как продукт, возникающий в результате гибели звезд и формирования черных дыр.
Авторы исследования подчеркивают, что их работа представляет собой важную веху на пути проверки смелой теории, и для её окончательного подтверждения или опровержения потребуется сбор дополнительных данных, а также тщательный и независимый анализ. Однако уже сейчас полученные результаты открывают новые, неожиданные возможности для понимания фундаментальных законов, управляющих нашей Вселенной.