Em um novo estudo, os cientistas começaram a refletir em uma pergunta bastante selvagem: e se os buracos negros pudessem converter a matéria de estrela morta em energia escura, a força misteriosa que impulsiona a aceleração da expansão do universo? Nesse caso, ele pode explicar uma infinidade de “soluços” em nossos modelos do universo.
Esta nova teoria propõe que buracos negros poderia realmente ser minúsculos “bolhas” de energia escura. Isso envolve a conversão da matéria em energia escura porque os buracos negros nascem quando estrelas maciças entram em colapso depois de esgotar seu combustível para Fusão nuclear. Assim, se essa hipótese “Cosmologicamente acoplado Burro Negro (CCBH)” estiver correto, a transformação de um núcleo estelar maciço em um buraco negro representa a conversão da matéria estelar em energia escura.
A equipe por trás dessa sugestão foi inspirada por resultados recentes emergindo de Instrumento espectroscópico de energia escura (Desi) que sugerem o força de energia escurao que representa cerca de 68% do orçamento de matéria e energia do universo, está mudando com o tempo. Isso contradiz nosso melhor modelo atual do universo, o modelo padrão de cosmologia ou o Matéria escura fria lambda Modelo (LCDM), o que sugere que a força da energia escura deve ser constante.
“Historicamente, é assim que a física é feita. Você tem o maior número possível de idéias e as abate o mais rápido possível”, pesquisador de Desi e pesquisador da Universidade de Boston, Steve Ahlen, disse em comunicado. “Você não se esquiva das idéias que são novas e diferentes, que é claramente o que precisamos criar hoje em dia quando há tantos mistérios”.
Ahlen contribuiu com o desenvolvimento do CCBH, apresentado pela primeira vez há 5 anos pelo cientista da Universidade Estadual do Arizona Kevin Croker e pelo professor Duncan Farrah da Universidade do Havaí. Desde então, muitos pesquisadores jogaram com a idéia matematicamente robusta, mas muito pouco ortodoxa, de buracos negros como gotículas de energia escura.
Como os buracos negros cosmologicamente acoplados
A idéia da equipe conecta a expansão acelerada do universo às observações de Desi sobre as galáxias que remontam a 10 bilhões de anos, o que parece indicar que há menos matéria no orçamento de energia da matéria cósmica hoje do que durante o Big Bang. Isso porque a matéria, através de sua influência gravitacional, diminui a expansão cósmica, enquanto a energia escura acelera.
Assim, o consumo de matéria na conversão em bolhas de energia escura na forma de buracos negros na hipótese do CCBH explicaria por que a taxa em que o universo se expande, chamado Hubble Constantestá mudando com o tempo.
Embora a Dark Energy domine o universo hoje, esse nem sempre nem sempre é o caso. Algo o levou a derrubar a influência da matéria e da gravidade em torno de 9 bilhões a 10 bilhões de anos após o Big Bang. A hipótese do CCBH sugere que a energia escura não tinha alguma força arbitrária em diferentes períodos de história cósmica, mas emergiu depois o universo Expandiu e esfriou o suficiente para permitir que as estrelas nascessem e depois morram. Isso significaria a quantidade de energia escura e sua influência em qualquer momento deve se correlacionar com o número de estrelas nascidas.
Foi o fato de que as observações em mudança do desi de energia escura ao longo do tempo parecem corresponder às taxas de formação de estrelas observadas pelo Telescópio espacial Hubble e o Telescópio espacial James Webb (JWST) que convenceu Croker e Farrah a se unirem a Desi.
“A hipótese do CCBH quantificadamente vincula fenômenos que você não esperaria inicialmente estar relacionado”, disse Farrah. “É a mistura de escalas, grande e pequena, que é tão contrariada à nossa intuição linear treinada”.
Entre os soluços aparentemente não relacionados que essa hipótese poderia curar está a questão em torno da massa das chamadas “partículas fantasmas” ou Neutrinos.
Cosmic Ghost-Busting
Os neutrinos são sem cobrança e praticamente sem massa, o que significa que 100 trilhões deles podem passar pelo seu corpo a cada segundo a velocidades de quase luz, e você não percebe nada. Daí o apelido assustador.
Os neutrinos são as segundas partículas mais abundantes do universo Fótons (Partículas de luz) e os cientistas sabem que devem ter massas diferentes de zero, mas calcular essas massas tem sido um desafio. Não é apenas porque os neutrinos são, como você pode imaginar, incrivelmente difícil de detectar, mas também é pelo menos em parte porque a matéria deve vir em três tipos: matéria escuraAssim, Baryons (como prótons e nêutrons) e neutrinos; No entanto, alguns modelos do Big Bang e a evolução do universo não deixam a sala de neutrinos para dar muita contribuição ao orçamento da energia-energia.
Algumas estimativas atuais abordam isso colocando a massa do neutrino como diferente de zero, mas com um valor negativo, algo que é muito preocupante para os físicos, pois a massa negativa não é algo atualmente considerado possível.
“Os dados sugerem que a massa de neutrinos é negativa e, é claro, é provavelmente não -física”, disse Rogier Windhorst, membro da equipe da Escola de Exploração da Terra e da Exploração Espacial da Universidade do Arizona, no comunicado.
No entanto, o fatoramento no consumo de baryons na forma de matéria morta e sua conversão em energia escura na hipótese do CCBH elimina essa dor de cabeça de massa não física. Isso ocorre porque os baryons teriam desaparecido desde o Big Bang, pois são convertidos em gotículas de energia escura, permitindo assim que os neutrinos dando uma contribuição alinhada com as medições de sua abundância.
“Você descobre que a distribuição de probabilidade de massa de neutrinos aponta não apenas para um número positivo, mas um número inteiramente alinhado às experiências baseadas no solo”, acrescentou Windhorst. “Acho isso muito emocionante.”
Embora esse conceito certamente seja outro passo para estabelecer o CCBH como uma teoria viável, muito mais dados, análise e, é claro, o escrutínio da comunidade científica será necessária antes que alguém possa tentar ser o CCBH como um novo paradigma válido de cosmologia.
Ahlen apontou, isso é, é claro, a maneira como a ciência funciona. Enquanto isso, os colaboradores DESI podem comemorar o fato de que esta pesquisa prova que seus dados permitem o teste de hipóteses “lá fora”.
“É intrigante, no mínimo”, o membro da equipe de pesquisa e cientista de colaboração Desi Gregory Tarlé, que liderou a criação de 5.000 olhos robóticos de Desidisse. “Eu diria que atraente seria uma palavra mais precisa, mas realmente tentamos reservar isso em nosso campo.
“Isso é tão legal, estar neste momento depois de trabalhar em um experimento por tanto tempo, para obter resultados emocionantes. É maravilhoso”.
A pesquisa da equipe foi publicada na quinta -feira (21 de agosto) na revista Cartas de revisão física.
