宇宙の加速膨張の発見は、しばしばダークエネルギーとして知られる力に起因するとされてきた。昨年、この謎めいた力を説明する興味深い新理論が提唱された。ブラックホールがダークエネルギーの原因である可能性があるというのだ。この理論によると、宇宙でブラックホールが多く形成されるほど、ダークエネルギーからの圧力が強くなるという。Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI)による調査は、この理論を支持しているようだ。運用開始から1年目のデータによると、ダークエネルギーの密度は時間とともに増加し、ブラックホールの数と質量に相関しているように見える。
宇宙の始まりから40億年前に思いを巡らせてみよう。宇宙が存在し始めた瞬間であるビッグバンの直後、宇宙が光速よりも速く膨張した短い期間があった。光速より速く移動することは不可能だと反論する前に、ここで述べているのは時空の織物そのものが光速より速く膨張したということである。光速の制限は空間の織物を通過する移動に関係するものであり、空間の織物自体には当てはまらない。これがインフレーション期である。
初期宇宙での膨張を引き起こしたエネルギーは、現在の宇宙の加速膨張を引き起こしている斥力であるダークエネルギーと類似性を持っていた。
しかし、ダークエネルギーとは何なのか？ダークエネルギーは宇宙の約68%を占めると考えられており、通常の物質やエネルギーとは異なり、引力ではなく斥力を持っているように見える。この斥力の性質は、1990年代後半に天文学者たちが遠方の超新星を観測し、加速率を推定したことから初めて推測された。ダークエネルギーの本質については、その正体や起源も含めて誰も本当のところを知らなかった。それが今まで、である。
University of Michiganおよび他の研究機関の研究チームが、Journal of Cosmology and Astroparticle Physicsに論文を発表した。この論文で彼らは、ブラックホールがダークエネルギーの源であると提案している。Gregory Tarle教授は「後期の宇宙において、宇宙の始まりと同じくらい強い重力を見られるのはどこでしょうか？」と問いかけ、その答えはブラックホールの中心であると説明している。Tarleのチームは、インフレーション期に起こったことが、大質量星の崩壊時に逆方向で進行すると提案している。これが起こると、物質がダークエネルギーに変換される可能性があるという。
研究チームは、Kitt Peak National Observatoryの4mメートルMayall望遠鏡に搭載されているDESIのデータを使用した。この機器は本質的に5,000本のコンピュータ制御された光ファイバーで構成され、約8平方度の空域をカバーしている。ダークエネルギーの証拠は、数千万の銀河を研究することで得られる。これらの銀河は非常に遠方にあり、その光が地球に届くまでに数十億年かかる。この情報を使用することで、前例のない精度で宇宙の膨張速度を決定することができる。
データは、ダークエネルギーが時間とともに増加しているという証拠を示している。これ自体は驚くべきことではないかもしれないが、時間の経過とともにブラックホールが増加している状況を正確に反映しているように見える。DESIが稼働を開始した今、この新しい興味深い仮説に本当に価値があるかどうかを確認するために、ブラックホールを探索し、時間とともにその成長を定量化しようとする更なる観測が必要である。
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