Экзотические объекты из темной энергии могут расширять вселенную

Вселенная расширяется, и это расширение ускоряется, но почему и как это происходит, остается неизвестным. Одна из гипотез предполагает, что это расширение вызывается таинственными объектами, похожими на черные дыры, состоящими из темной энергии, и теперь астрофизики теоретически предположили, как эти объекты воздействуют на космос — и куда они все исчезли.

Большую часть столетия мы знали, что Вселенная не статична — она ​​расширяется. Но история стала еще более странной в 1998 году, когда две группы астрофизиков независимо друг от друга пришли к удивительному, получившему Нобелевскую премию, выводу о том, что скорость этого расширения увеличивается.

Движущей силе этого ускорения был присвоен дескриптор «темная энергия», и было подсчитано, что это вещество составляет около 68 процентов всего во Вселенной. Но мы до сих пор не знаем, что это на самом деле.

Одна крайняя гипотеза предполагает, что эта неизвестная форма энергии может скрываться внутри экзотического класса объектов, называемых Родовыми объектами темной энергии (GEODE). Эти объекты будут очень похожи на черные дыры для сторонних наблюдателей, но они будут состоять из ядра темной энергии, окруженного вращающимся слоем.

А теперь новое исследование предложило объяснение того, как эти геоды могут ускорять расширение Вселенной — и где мы можем их найти.

Исследователи из Гавайского университета подсчитали, что скорость вращения внешних слоев меняет их движение относительно друг друга. Если они будут вращаться медленно, геоды будут слипаться очень быстро — на самом деле, быстрее, чем черные дыры. Причина в том, что геоды приобретают массу в результате расширения самой Вселенной.

Но если внешние слои вращаются намного быстрее, со скоростью близкой к скорости света, то геоды начинают отталкивать друг друга. И этот отталкивающий эффект, по мнению команды, может быть причиной ускорения расширения Вселенной.

«Зависимость от вращения была действительно совершенно неожиданной, — говорит Дункан Фарра, соавтор исследования. «Если это подтвердится наблюдениями, это будет совершенно новый класс явлений».

Ученые говорят, что новое исследование поддерживает идею о том, что, если они существуют, геоды могут довольно точно решить проблему темной энергии. Внеся корректировки в некоторые уравнения Эйнштейна, команда вычислила, как это может работать.

В сценарии, который они описывают, многие из первых когда-либо рожденных звезд могли образовать геоды вместо черных дыр в конце своей жизни. Со временем эти геоды поглотили бы звезды, пыль, газ и другие материалы, медленно увеличиваясь в размерах и быстрее вращаясь.

По мере того, как они ускоряются, они начинают отталкивать друг друга, а также практически все остальное во Вселенной, способствуя ускоренному расширению.

Ученые говорят, что эта гипотеза согласуется с другими наблюдениями. Было достаточно древних звезд, чтобы произвести такое количество геод, которые объясняли бы измеренное ускорение, и геоды не испортили бы космический микроволновый фон, потому что они родились через сотни миллионов лет после того, как это излучение было испущено.

И, что наиболее важно, они не нарушили бы формирование галактик, потому что они бы оттолкнулись от светящейся материи прежде, чем галактики даже начали мерцать. Фактически, именно там эти объекты могут скрываться и сегодня — в больших пустотах между галактиками.

Конечно, одно дело вписать эти объекты в существующую историю, совсем другое — попытаться найти прямые доказательства. И ученые говорят, что доказать существование геодов будет сложно, поскольку они будут очень похожи на черные дыры, даже при измерении с помощью обсерваторий гравитационных волн. Но дальнейшие поиски могут помочь обнаружить новые зацепки.

Исследование было опубликовано в Astrophysical Journal.