Ново проучване показва, че ако се третират черните дупки като мехурчета от тъмна енергия, така може да се съгласуват космологичните данни с измерените маси на неутриното - частиците-призраци.
Изследването, използващо инструмента за спектроскопия на тъмната енергия (DESI), е публикувано в Physical Review Letters от международен екип, ръководен от Университета на Мичиган.
То предполага, че материята, превърната в тъмна енергия чрез звезден колапс, съгласува космологията с наземните експерименти с неутрино. Този модел на космологично свързана черна дупка (CCBH) не само възстановява положителни маси на неутрино, но и намалява напрежението в други дългогодишни загадки, включително константата на Хъбъл.
За загадката на разширението има нова хипотеза
Но откъде идва връзката с неутрино, „частиците-призраци“, които незабелязано преминават през всеки квадратен сантиметър от тялото ви с милиарди в секунда?
Всъщност има три вида материя: обикновена материя (наричана още барионна материя), тъмна материя и неутрино. Известно е, че неутриното има малка маса, но големият въпрос е колко голяма е тази маса.
Сега се оказва, че моделът CCBH може да хвърли малко светлина върху това. Защото, ако все повече бариони във Вселената изчезват в черни дупки, които от своя страна произвеждат тъмна енергия, количеството бариони в локалната Вселена ще е намаляло в сравнение с количеството в ранната Вселена. И следователно, измервания като тези, извършени с DESI, могат да разкрият повече за текущото количество неутрино и следователно за тяхната маса.
В зависимост от две възможни стойности за плътността на скоростта на образуване на звезди (SFRD), те изчислиха общите маси на трите вида неутрино: Σmν < 0.149 eV и Σmν=0.106 eV.
DESI се провежда с помощта на 4-метровия телескоп "Николас Мейъл" в Националната обсерватория Кит Пийк в Аризона. Кредит: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/B. Tafreshi
Дълго време се смяташе, че тъмната енергия е константа, равномерен фон, който движи ускоряващото се разширяване на Вселената. Но нарастващите доказателства от тригодишното изследване на галактиките на DESI показват, че плътността на тъмната енергия еволюира с течение на времето.
Тази промяна кара физиците Кевин Крокър (Kevin Croker) от Университета на Аризона и Дънкан Фара (Duncan Farrah) от Университету на Хавай да предложат, че черните дупки могат да действат като резервоари на тъмна енергия. Когато звездите умират и колапсират, част от тяхната маса може да се превърне в енергизиран вакуум, а не в класически сингулярности.
Идеята е радикална, но проверима. Когато изследователите сравняват подробните карти на струпването на галактики на DESI с тази CCBH рамка, те откриват, че моделът не само отговаря на данните, но и решава очевиден проблем: оценките на масата на неутрино, които преди това изглеждаха отрицателни или несъвместими с лабораторните резултати.
Да направим неутриното отново физическо
Неутриното са неуловими частици, които преминават през материята почти незабелязано. Експерименти с осцилации на Земята показват, че те имат маса, но космологичните изследвания често дават резултати, които предполагат нулева или дори отрицателна маса.
Чрез включването на преобразуването на материя в тъмна енергия, моделът CCBH естествено намалява броя на барионите с течение на времето, освобождавайки място в материйния бюджет на Вселената за неутрино, за да приемат реалистични положителни стойности.
При CCBH напрежението изчезва, което води до сумирани маси на неутриното около 0,05–0,10 електронволта, което е в съответствие с експерименталните долни граници.
Допълнителни ползи от модела CCBH
Интерпретацията на CCBH носи няколко предимства отвъд физиката на неутриното. Моделът CCBH:
- Свързва космическото ускорение със звездната еволюция, тъй като производството на тъмна енергия проследява скоростта на образуване на звезди;
- Повишава сегашната честота на Хъбъл, намалявайки разликата между космологичните измервания и измерванията, базирани на свръхнови;
- Предоставя естествено обяснение за наблюдаваното количество тъмна енергия: никаква преди звездите, след това растеж заедно с производството на звезди.
Изследователите смятат, че макар проучването да е обещаващо, ще са необходими повече данни, строг анализ и по-широко разглеждане, за да се определи дали този модел може да се превърне в нова парадигма за обяснение на нашата Вселена.
Проучването DESI, съчетано със смела нова интерпретация на черните дупки като мехурчета от тъмна енергия, разрешава критично несъответствие в космологията: масите на неутрино, които изглеждаха нефизични, сега съвпадат с лабораторните резултати.
Констатациите също така облекчават напрежението на Хъбъл и предлагат рамка, където космическото ускорение е свързано със звездната история. Дали CCBH ще се превърне в нова парадигма зависи от бъдещи данни и проучване, но засега предлага поразително съгласувана картинa.
Справка: S. P. Ahlen et al, Positive Neutrino Masses with DESI DR2 via Matter Conversion to Dark Energy, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/yb2k-kn7h
Източник: Dark Energy Black Holes Help Explain Neutrino Masses, University of Michigan
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Peter Petrov
След многократни експлозии нов тест за мегаракетата на Мъск
поп Дръвчо
Гледайте за първи път на живо как новооткритият "междузвезден посетител" 3I/ATLAS се устремява към нас
Bai Tanas
Как е миришел Древният Рим? Честно казано - ужасно!
Прост Човек
Стъклените бутилки съдържат 5 до 50 пъти повече микропластмаси от пластмасовите бутилки