Các phép đo trong các thiên hà cũ cho thấy rằng lỗ đen phát triển nhanh hơn dự kiến, và điều này phù hợp với hiện tượng được tiên đoán bởi thuyết hấp dẫn của Einstein. Kết quả này có khả năng có nghĩa là không cần thêm gì vào bức tranh vũ trụ của chúng ta để giải thích nguồn gốc của năng lượng tối – nguồn của nó có thể là các lỗ đen hiện có.
Đây là kết luận được đưa ra bởi một nhóm gồm 17 nhà nghiên cứu. "Đây là một kết quả thực sự tuyệt vời. Chúng tôi bắt đầu bằng việc nghiên cứu cách lỗ đen phát triển theo thời gian và có thể đã tìm ra câu trả lời cho một trong những vấn đề lớn nhất của vũ trụ học,” đồng tác giả Tiến sĩ Dave Clements cho biết. "Nếu lý thuyết được xác nhận, nó sẽ cách mạng hóa toàn bộ vũ trụ học, bởi vì cuối cùng chúng ta sẽ có câu trả lời cho câu hỏi về nguồn gốc năng lượng tối, đã làm bối rối các nhà vũ trụ học và vật lý lý thuyết trong hơn 20 năm," các nhà khoa học cho biết thêm.
Vào những năm 1990, người ta phát hiện ra rằng sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc - một số vật thể đang di chuyển ra xa những vật thể khác ngày càng nhanh hơn, mặc dù lực hấp dẫn sẽ làm quá trình này chậm lại. Để giải thích điều này, một giả định đã được đưa ra rằng "năng lượng tối" chịu trách nhiệm đẩy các vật thể ra xa nhau. Nó liên quan đến khái niệm hằng số vũ trụ, mà Einstein đã từng đề xuất, nhưng sau đó đã bác bỏ.
Dữ liệu mới cho thấy các lỗ đen tăng khối lượng theo cách mà chúng chứa năng lượng của chân không, cung cấp một nguồn năng lượng tối và loại bỏ nhu cầu hình thành các điểm kỳ dị ở trung tâm của chúng. Kết luận này được đưa ra sau khi nghiên cứu chín tỷ năm tiến hóa của lỗ đen. Những vật thể này hình thành khi những ngôi sao nặng đi đến cuối vòng đời của chúng. Khi chúng ở trung tâm của các thiên hà, chúng được gọi là lỗ đen siêu khối lượng và chúng chứa khối lượng lớn gấp hàng triệu đến hàng tỷ lần khối lượng Mặt trời của chúng ta. Các lỗ đen có thể tăng kích thước bằng cách bồi tụ vật chất, ví dụ bằng cách hấp thụ các ngôi sao hoặc hợp nhất với các lỗ đen khác.
Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu các thiên hà hình elip khổng lồ phát sinh vào thời kỳ đầu của vũ trụ và sau đó chuyển sang trạng thái nghỉ ngơi. Chúng không hình thành sao, vì vậy hầu như không có vật liệu nào để bồi tụ lỗ đen ở trung tâm, điều đó có nghĩa là quá trình này không thể giải thích được bất kỳ sự tăng trưởng nào nữa. Đồng thời, so sánh các quan sát về các thiên hà xa xôi (khi chúng còn trẻ) với các thiên hà hình elip địa phương (đã già) cho thấy sự gia tăng đáng kể - ngày nay lỗ đen Lớn gấp 7-20 lần so với 9 tỷ năm trước.
Các phép đo sâu hơn về các quần thể thiên hà có liên quan ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình tiến hóa của vũ trụ cho thấy sự nhất quán giữa kích thước của vũ trụ và khối lượng của lỗ đen. Điều này cho thấy rằng lượng năng lượng tối đo được trong vũ trụ có thể được giải thích bằng năng lượng chân không của lỗ đen. Đây là bằng chứng quan sát đầu tiên cho thấy các lỗ đen thực sự chứa năng lượng chân không và chúng được "kết nối" với sự giãn nở của vũ trụ.
"Chúng tôi thực sự đang nói về hai điều cùng một lúc: đó là bằng chứng cho thấy các giải pháp điển hình cho lỗ đen không hoạt động trên quy mô thời gian dài và chúng tôi có nguồn năng lượng tối vật lý thiên văn đầu tiên được đề xuất", tác giả chính cho biết nghiên cứu, nhà thiên văn học Duncan Farrah của Đại học Hawaii. - Đây là công trình đầu tiên mà chúng ta không thêm bất cứ điều gì mới vào vũ trụ như một nguồn năng lượng tối: lỗ đen là nguồn năng lượng tối trong lý thuyết hấp dẫn của Einstein.
Cũng thú vị: