黑洞可能是扩展宇宙的神秘力量

从时钟的熄灭到星星的死亡，一切似乎都注定最终会停滞不前。但有一件非常非常大的事情似乎根本不适用。这就是宇宙本身，一直在变得越来越大。

根据我们对宇宙应该如何表现的物理描述，这种增长应该会减慢。相反，测量显示它正在加速，由一种被称为暗能量.而且这是一个巨大泡菜。

但是，一些科学家认为，宇宙中有一些东西可以解释它：我们称之为巨大、致密、不断增长的物质浓度黑洞.

“如果黑洞含有暗能量，它们就可以与膨胀的宇宙耦合并一起成长，导致其加速增长，”天体物理学家凯文·克罗克 （Kevin Croker） 说亚利桑那州立大学。“我们无法了解这是如何发生的细节，但我们可以看到它正在发生的证据。”

我们不知道它是什么，但计算表明，无论是什么导致加速膨胀，它都构成了一个估计 70%宇宙的物质能量分布。

我们今天看到的扩张也可能并不总是一致的。

根据目前的理论，宇宙增长的早期时期是通货膨胀时期。紧接在Big Bang，宇宙在几分之一秒内从虚无变成了一个相当大的东西。然后它在一段时间内相对缓慢地增长，直到大约50 亿年前当膨胀被暗能量支配时。

无论什么导致宇宙最初膨胀、减慢和加速，都必须克服挤在一个点的宇宙物质总和中包含的极端引力。

“如果你问自己这个问题，'在后来的宇宙中，我们在哪里看到引力和宇宙开始时一样强？'答案就在黑洞的中心。物理学家 Gregory Tarlé 解释道密歇根大学的。

“膨胀期间发生的事情有可能相反，大质量恒星的物质在引力坍缩期间再次变成暗能量——就像小宇宙大爆炸相反上演一样。”

黑洞可能与暗能量有关的想法来自一个相对较新提出的概念，称为宇宙耦合，该提案是从尝试解决黑洞对广义相对论.

根据这个假说，与黑洞相关的空间的极端扭曲与宇宙的膨胀有关或耦合。随着宇宙的增长，黑洞也在增长;随着黑洞的增长，宇宙也在增长。

去年，一个研究团队发表了一篇论文通过研究“死亡”星系中心的超大质量黑洞来证明宇宙学耦合的合理性。这些星系已经耗尽了它们的燃料，既用于生长新恒星，也用于滋养超大质量黑洞的生长。

因此，这些星系中的黑洞所表现出的任何增长都不能归因于正常的增长机制，而是宇宙学耦合。发现确实有增长的迹象，该团队认为他们的想法得到了验证。

在一篇新论文中，克罗克和他的同事们研究了黑洞和暗能量之间的联系——不是黑洞的增长，而是黑洞诞生的时候。他们使用了暗能量光谱仪研究大质量恒星在其寿命结束时核心坍缩形成黑洞的速度，比超大质量黑洞形成的时间晚得多，并将其与宇宙的膨胀进行比较。

“这两种现象是一致的——随着大质量恒星的死亡中产生了新的黑洞，宇宙中的暗能量量以正确的方式增加。”物理学家 Duncan Farrah 说夏威夷大学的。

“这使得黑洞是暗能量的来源更合理。”

根据宇宙耦合理论，黑洞将正常物质转化为暗能量。该团队的计算不仅再现了宇宙的膨胀率，与当前测量值，但为另一个问题提供了解释：我们无法找到宇宙中应该存在的所有正常物质。

黑洞的形成速率给出了暗能量转换速率，该速率与缺少正常物质.

这项工作轻松地一举为几个悬而未决的问题提供了解决方案——将其推向堆的顶部，以解释将宇宙推开的神秘力量。

“从根本上说，黑洞是否是暗能量，与它们所居住的宇宙耦合，已经不再只是一个理论问题。”Tarlé 说.“这现在是一个实验性问题。”

该研究已发表在宇宙学与天体粒子物理学杂志.

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