Астрономи DESI довели, що чорні діри виробляють темну енергію з поглинутих зірок

Астрономи з міжнародної колаборації DESI висунули нову ідею про те, що чорні діри можуть виробляти темну енергію, поглинаючи зоряну матерію. Це пояснення, опубліковане в журналі Phys­i­cal Review Let­ters, допомагає узгодити одразу кілька загадок космології — від маси нейтрино до швидкості розширення Всесвіту.

Дані отримані за допомогою Dark Ener­gy Spec­tro­scop­ic Instru­ment (DESI), встановленого на телескопі в Kitt Peak Nation­al Obser­va­to­ry у штаті Аризона. Інструмент із 5000 «роботизованими очима» щовечора сканує тисячі галактик, відстежуючи їхній розподіл і дозволяючи простежити історію Всесвіту за останні 10 мільярдів років. У ході аналізу дослідники протестували гіпотезу «космологічно пов’язаних чорних дір» (CCBH), згідно з якою зорі, перетворюючись на чорні діри, частину своєї речовини трансформують у темну енергію.

Зліва: ключова фігура з доповіді, яка досліджує, що передбачає гіпотеза космологічно зв’язаних чорних дір (CCBH) про масу нейтрино, або “частинок-привидів”. Правильно: Анотація до цього малюнка, що спрощує його основні ідеї. Джерело: Graph: SA Ahlen at al. Phys. Rev. Lett. 2025 DOI:10.1103/yb2k-kn7h Анотація: Клер Ламман/DESI

У моделі CCBH швидкість утворення темної енергії напряму пов’язана з темпами зоряного формування, які вже десятиліттями вимірюють Hub­ble та James Webb. Команда виявила, що така інтерпретація узгоджується з даними DESI, зокрема з показниками, що раніше виглядали суперечливими. Зокрема, стандартні методи давали «негативну масу» для нейтрино — значення, яке не має фізичного сенсу. У моделі CCBH ця проблема зникає: частина баріонної матерії перетворюється на темну енергію, а нейтрино займають своє очікуване місце у «бюджеті» матерії.

«Ця робота вперше підганяє дані під конкретну фізичну модель — і вона добре працює», — зазначив професор Мічиганського університету Ґреґорі Тарле, член колаборації DESI. Автори також відзначають, що модель дозволяє пояснити розходження в оцінках постійної Габбла: перетворення матерії на темну енергію прискорює розширення Всесвіту раніше, ніж вважалося, роблячи сучасні вимірювання більш узгодженими.

Хоча гіпотеза CCBH ще далека від загальноприйнятої, вона набирає популярності завдяки своїй простоті й можливості перевірки на різних масштабах — від спостережень окремих чорних дір до картування космічної павутини. «Це лише черговий крок до розуміння, але вже дуже важливий», — підсумував дослідник Ґуставо Ніс із Університету Гуанахуато. Вчені сподіваються, що подальші дані DESI допоможуть остаточно підтвердити або спростувати цей підхід.