Des mesures dans de vieilles galaxies montrent que trous noirs croître plus vite que prévu, ce qui est en accord avec le phénomène prédit par la théorie de la gravité d'Einstein. Ce résultat pourrait potentiellement signifier que rien n'a besoin d'être ajouté à notre image de l'univers pour expliquer l'origine de l'énergie noire - sa source pourrait être des trous noirs existants.
C'est la conclusion à laquelle est parvenue une équipe de 17 chercheurs. "C'est un résultat vraiment incroyable. Nous avons commencé par étudier la croissance des trous noirs au fil du temps et nous avons peut-être trouvé la réponse à l'un des plus gros problèmes de la cosmologie", a déclaré le co-auteur, le Dr Dave Clements. "Si la théorie est confirmée, elle révolutionnera toute la cosmologie, car nous aurons enfin une réponse à la question de l'origine énergie noire, qui intrigue les cosmologistes et les physiciens théoriciens depuis plus de 20 ans", ajoutent les scientifiques.
Dans les années 1990, on a découvert que l'expansion de l'univers s'accélérait - certains objets s'éloignant des autres de plus en plus vite, bien que la force de gravité devrait ralentir ce processus. Pour expliquer cela, une hypothèse a été émise selon laquelle "l'énergie noire" est responsable de la séparation des objets. Cela a à voir avec le concept constante cosmologique, qu'Einstein a proposé une fois, mais plus tard rejeté.
Les nouvelles données ont montré que les trous noirs gagnent en masse de telle manière qu'ils contiennent l'énergie du vide, fournissant une source d'énergie noire et éliminant le besoin de formation de singularités en leur centre. Cette conclusion a été tirée après avoir étudié neuf milliards d'années d'évolution des trous noirs. Ces objets se forment lorsque des étoiles massives arrivent en fin de vie. Lorsqu'ils se trouvent au centre des galaxies, on les appelle des trous noirs supermassifs et ils contiennent une masse des millions à des milliards de fois supérieure à la masse de notre Soleil. Les trous noirs peuvent grossir en accrétant de la matière, par exemple en absorbant des étoiles ou en fusionnant avec d'autres trous noirs.
Les chercheurs ont étudié des galaxies elliptiques géantes qui sont apparues au début de l'univers puis sont entrées dans un état de repos. Ils ne forment pas d'étoiles, il n'y a donc presque pas de matériau pour l'accrétion d'un trou noir au centre, ce qui signifie que toute croissance supplémentaire ne peut être expliquée par ce processus. Dans le même temps, une comparaison des observations de galaxies lointaines (quand elles étaient jeunes) avec des galaxies elliptiques locales (qui sont anciennes) a montré une augmentation significative - aujourd'hui trous noirs 7 à 20 fois plus grand qu'il y a 9 milliards d'années.
D'autres mesures de populations de galaxies apparentées à différents stades de l'évolution de l'univers ont montré une cohérence entre la taille de l'univers et la masse des trous noirs. Cela suggère que la quantité mesurée d'énergie noire dans l'univers peut s'expliquer par l'énergie du vide des trous noirs. C'est la première preuve observationnelle que les trous noirs contiennent en fait de l'énergie du vide et qu'ils sont "connectés" à l'expansion de l'univers.
"Nous parlons vraiment de deux choses à la fois : qu'il existe des preuves que les solutions typiques pour les trous noirs ne fonctionnent pas sur de longues échelles de temps, et que nous avons la première source astrophysique proposée d'énergie noire", a déclaré l'auteur principal. recherche, astronome de l'Université d'Hawaï Duncan Farrah. - C'est le premier travail où l'on n'ajoute rien de nouveau à l'univers comme source d'énergie noire : les trous noirs sont la source d'énergie noire dans la théorie de la gravité d'Einstein.
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