کیهان ما پر از شگفتی‌ها و رازهای سربه‌مهر است. یکی از بزرگ‌ترین این معماها، انرژی تاریک نام دارد؛ نیرویی اسرارآمیز که باعث می‌شود انبساط عالم با سرعت فزاینده‌ای ادامه یابد. اما این انرژی از کجا می‌آید؟ به تازگی، پژوهشی هیجان‌انگیز مطرح شده که شاید پاسخ این سوال در یکی از مرموزترین پدیده‌های کیهانی نهفته باشد: سیاه‌چاله‌ها! آیا ممکن است این غول‌های گرانشی، نه تنها بلعندۀ ماده، بلکه زادگاه انرژی تاریک نیز باشند؟ با آوا استار در این سفر اکتشافی به دل یکی از داغ‌ترین مباحث کیهان‌شناسی همراه شوید.
- پژوهشی جدید نشان می‌دهد سیاه‌چاله‌ها ممکن است از طریق فرایندی شبیه به “مهبانگ معکوس”، ماده را به انرژی تاریک تبدیل کنند.
- این فرضیه می‌تواند توضیح دهد چرا با گذشت زمان و افزایش تعداد سیاه‌چاله‌ها، انبساط شتاب‌دار کیهان (ناشی از انرژی تاریک) بیشتر شده است.
- داده‌های اولیه از «طیف‌سنج انرژی تاریک» (DESI) نیز با این ایده که چگالی انرژی تاریک در طول زمان ثابت نبوده، همخوانی دارد.
- این نظریه همچنین می‌تواند به حل مشکل “تکینگی” در مرکز سیاه‌چاله‌ها کمک کند، موضوعی که با تردیدهای اینشتین نیز سازگار بود.
راز انبساط شتاب‌دار کیهان: انرژی تاریک چیست؟ حدود ۱۳.۸ میلیارد سال پیش، جهان ما با یک انفجار عظیم به نام مهبانگ (Big Bang) آغاز شد و از آن زمان تاکنون در حال انبساط است. در میلیاردها سال نخست، نیروی گرانش ناشی از ماده موجود در کیهان، سعی در کند کردن این انبساط داشت. اما حدود شش میلیارد سال پیش، ورق برگشت! دانشمندان دریافتند که انبساط کیهان نه تنها کند نمی‌شود، بلکه با سرعت بیشتری در حال افزایش است.
عامل این انبساط شتاب‌دار، پدیده‌ای ناشناخته به نام “انرژی تاریک” است که تخمین زده می‌شود حدود ۷۰ درصد از کل محتوای انرژی-ماده کیهان را تشکیل دهد. اما ماهیت و منشأ این انرژی غالب، همچنان یکی از بزرگ‌ترین رازهای سر به مهر علم باقی مانده است.
سیاه‌چاله‌ها: کارخانه‌های انرژی تاریک؟ حالا، گروهی از پژوهشگران به رهبری دانشمندانی از جمله گرگوری تارله (از دانشگاه میشیگان و هاوایی)، با نگاهی نو به سیاه‌چاله‌ها، فرضیه‌ای جسورانه مطرح کرده‌اند.
آن‌ها معتقدند سیاه‌چاله‌هایی که از مرگ و فروپاشی ستارگان بسیار پرجرم به وجود می‌آیند، ممکن است تنها اجرام بلعنده ماده نباشند، بلکه به نوعی بتوانند ماده را در درون خود به انرژی تاریک تبدیل کنند – فرآیندی که شاید بتوان آن را به یک “مهبانگ معکوس” تشبیه کرد.
این ایده از آنجا نشأت می‌گیرد که چگالی انرژی در مرکز سیاه‌چاله‌ها و در لحظات اولیه کیهان (نزدیک به مهبانگ) شباهت‌های زیادی با هم دارند. پژوهشگران گمان می‌کنند که سیاه‌چاله‌ها به شکلی بنیادین با خودِ بافت فضا-زمان کیهان “جفت شده‌اند” و این ارتباط می‌تواند توضیحی برای تولید انرژی تاریک ارائه دهد.
شواهدی از رصدخانه DESI
نکته جالب اینجاست که مشاهدات اخیر از ابزار طیف‌سنج انرژی تاریک (DESI) که با دقت بسیار بالا در حال نقشه‌برداری از میلیون‌ها کهکشان و اختروش است، به طور غیرمستقیم از این فرضیه حمایت می‌کند. داده‌های اولیه DESI نشان می‌دهد که چگالی انرژی تاریک ممکن است برخلاف تصورات قبلی، در طول عمر کیهان ثابت نبوده و با گذشت زمان تغییر کرده باشد.
این با ایده جدید همخوانی دارد، زیرا با افزایش سن کیهان، تعداد سیاه‌چاله‌ها (به دلیل مرگ ستارگان بیشتر) افزایش یافته و در نتیجه، اگر آن‌ها منبع انرژی تاریک باشند، چگالی آن نیز باید افزایش یابد.
آیا معمای تکینگی سیاه‌چاله‌ها هم حل می‌شود؟ یکی دیگر از پیامدهای جالب این نظریه، ارتباط آن با مشکل “تکینگی” (Singularity) در مرکز سیاه‌چاله‌هاست. بر
اساس نظریه نسبیت عام اینشتین، در مرکز هر سیاه‌چاله باید نقطه‌ای با چگالی بی‌نهایت (تکینگی) وجود داشته باشد. اما خود اینشتین نیز با این مفهوم مشکل داشت. اگر انرژی تاریک در قلب سیاه‌چاله‌ها تولید شود یا نقش مهمی ایفا کند، ممکن است از فروپاشی کامل ماده به سمت یک تکینگی ریاضی جلوگیری کند. این فرضیه، در صورت اثبات، می‌تواند یکی از چالش‌های بزرگ فیزیک نظری را حل کند.
آینده این پژوهش هیجان‌انگیز البته این نظریه هنوز در مراحل اولیه است و نیازمند بررسی‌های بسیار بیشتری است. پژوهشگران امیدوارند که داده‌های دقیق‌تر و کامل‌تری که در سال‌های آینده از ابزار DESI و سایر رصدخانه‌ها به دست خواهد آمد، به راستی‌آزمایی یا رد این فرضیه کمک کند.
آن‌ها اکنون در پی بررسی دقیق‌تر سازوکارهای احتمالی درونی سیاه‌چاله‌ها و نحوه توزیع آن‌ها در سراسر کیهان هستند. به گفته دکتر تارله، اینکه آیا ارتباطی معنادار بین سیاه‌چاله‌ها و انبساط کیهانی وجود دارد، دیگر یک سوال صرفاً نظری نیست، بلکه به یک موضوع قابل آزمایش و تجربی تبدیل شده است. پاسخی که می‌تواند درک ما را از سیاه‌چاله‌ها، تکینگی‌ها، انرژی تاریک و در نهایت، سرنوشت خود کیهان، به طور کامل دگرگون سازد.
نظر شما چیست؟ آیا این ایده جدید در مورد نقش سیاه‌چاله‌ها می‌تواند کلید حل معمای انرژی تاریک باشد؟ دیدگاه‌ها و سوالات خود را با ما و سایر علاقه‌مندان به شگفتی‌های کیهان در بخش نظرات به اشتراک بگذارید!
ترجمه و بازنویسی برای آوا استار: سوگند متقی
منبع: space.com