नया सिद्धांत सुपरमैसिव ब्लैक होल और डार्क एनर्जी को जोड़ता है

एक विवादास्पद नए सिद्धांत से पता चलता है कि अधिकांश बड़ी आकाशगंगाओं के केंद्र में छिपे सुपरमैसिव ब्लैक होल डार्क एनर्जी का स्रोत हो सकते हैं, जो ब्रह्मांड के तेजी से विस्तार को चलाने वाली रहस्यमय शक्ति है।

सुझाए गए लिंक - जिसे "ब्रह्मांड संबंधी युग्मन" के रूप में जाना जाता है - दूर की आकाशगंगाओं के केंद्र में ब्लैक होल के अवलोकन से पैदा हुआ था जो कि द्रव्यमान बढ़ने या अन्य ब्लैक होल के साथ विलय की तुलना में अधिक तेज़ी से बढ़े हैं।

मुख्य लेखक सहित टीम इसकी आगे जांच कर रही है डंकन फराह से मानोआ में हवाई विश्वविद्यालय, पता चला कि युग्मन की ताकत का मतलब है कि ब्लैक होल की वृद्धि ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार से मेल खाती है।

“इस बात पर कोई सहमति नहीं है कि डार्क एनर्जी के लिए कौन सा मॉडल सही होने की सबसे अधिक संभावना है, लेकिन डार्क एनर्जी के लिए सबसे सरल मॉडल एक 'ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक' है। इस मॉडल में, संपूर्ण ब्रह्मांड एक समान और निरंतर ऊर्जा घनत्व से व्याप्त है,'' फराह बताती हैं भौतिकी विश्व। "यह इतना रहस्यमय नहीं लगता है, लेकिन ब्रह्मांड के विस्तार के बावजूद ऊर्जा घनत्व स्थिर रहना चाहिए। ऐसी कोई वस्तु ज्ञात नहीं है जो आवश्यक तरीके से व्यवहार करती हो। इस वजह से, कुछ लोगों का मानना ​​है कि यह निर्वात का ही एक गुण है।"

ब्लैक होल के अधिकांश मॉडल सुझाव देते हैं कि उनके हृदय में एक विलक्षणता है, एक बिंदु जिस पर द्रव्यमान एक अत्यंत छोटे बिंदु में संकुचित हो जाता है और इस प्रकार असीम रूप से सघन हो जाता है। नया ब्रह्माण्ड संबंधी युग्मन इस विलक्षणता को निर्वात ऊर्जा से प्रतिस्थापित करता है, जिसे डार्क ऊर्जा के स्रोत के रूप में प्रस्तावित किया गया है।

शोधकर्ताओं ने इस सिद्धांत को दो पत्रों में विस्तार से प्रकाशित किया है Astrophysical जर्नल और Astrophysical जर्नल लेटर्स, दोनों ने ब्रह्माण्ड संबंधी संबंध के विभिन्न पहलुओं को प्रस्तुत किया और पहली "डार्क एनर्जी की खगोलभौतिकीय व्याख्या" प्रदान की।

एक खगोलभौतिकीय डार्क-एनर्जी मॉडल के लिए साक्ष्य

पहले पेपर में, टीम ने "लाल और मृत" अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्रों में ब्लैक होल को देखा जो वर्तमान में निष्क्रिय हैं।

फराह बताती हैं, "चूंकि इन आकाशगंगाओं से बहुत कुछ करने की उम्मीद नहीं की जाती है, इसलिए उनके केंद्रीय ब्लैक होल के समय के साथ ज्यादा बढ़ने की उम्मीद नहीं है।" “हमने पाया कि, ब्लैक-होल वृद्धि के सभी संभावित 'सामान्य' चैनलों को ध्यान में रखने के बाद, ये ब्लैक होल अभी भी लगभग सात अरब साल पहले और आज के बीच द्रव्यमान में बड़ी वृद्धि दिखाते हैं - द्रव्यमान में लगभग 10 का कारक। यह आश्चर्यजनक है और इसे समझाना इतना आसान नहीं है।”

अपने दूसरे पेपर में, टीम ने यह पता लगाने का प्रयास किया कि क्या यह अप्रत्याशित ब्लैक-होल द्रव्यमान वृद्धि केवल ब्रह्माण्ड संबंधी युग्मन के माध्यम से ब्रह्मांड के विस्तार का परिणाम हो सकती है।

फराह कहती हैं, "हमारा दूसरा पेपर दिखाता है कि द्रव्यमान वृद्धि की यह दर ब्रह्मांड के आयतन के साथ बढ़ते ब्लैक होल के द्रव्यमान के अनुरूप है।" "अर्थात, यदि ब्रह्मांड का आयतन दोगुना हो जाता है, तो ब्लैक होल का द्रव्यमान भी दोगुना हो जाता है।"

फराह बताती हैं कि यदि परिणाम सही है, तो यदि ब्रह्मांड का आयतन दोगुना हो जाता है, तो दिए गए ब्लैक होल का द्रव्यमान दोगुना हो जाएगा, लेकिन प्रति इकाई आयतन में ब्लैक होल की संख्या अभी भी आधी होगी, इस तथ्य के कारण कि ब्लैक होल विशिष्ट वस्तुएं हैं .

“उन दोनों चीजों को एक साथ रखने पर, ब्रह्मांड के विस्तार के साथ-साथ ब्लैक होल का द्रव्यमान घनत्व स्थिर रहेगा। फराह कहती हैं, ''यह बिल्कुल वैसा ही व्यवहार है जिसकी 'कुछ' से अपेक्षा की जाती है जो तेजी से विस्तार को जन्म देता है।'' “चूंकि कोई अन्य वस्तु इस व्यवहार को प्रदर्शित नहीं करती है, इसलिए यह तर्क दिया जाता है कि ब्लैक होल ही वह 'कुछ' है। इसलिए डार्क एनर्जी को स्वयं निर्वात का गुण होने की आवश्यकता नहीं है, और इसे एक समान होने की आवश्यकता नहीं है। यह ब्लैक होल के भीतर रह सकता है, और तब उत्पन्न होता है जब बड़े सितारे मौत के घाट उतरते हैं, जिसकी भविष्यवाणी साठ के दशक के मध्य से की गई है।

टीम के ब्रह्माण्ड संबंधी युग्मन सिद्धांत की प्रमुख अपीलों में से एक यह है कि जबकि कुछ डार्क-एनर्जी मॉडल को ब्रह्मांड के हमारे मॉडल में जोड़ने की आवश्यकता होती है, इस मॉडल के लिए आवश्यक सभी तत्व पहले से ही ज्ञात हैं।

“यह उस चीज़ से डार्क एनर्जी के लिए एक स्रोत प्रदान करता है जिसे हम पहले से ही जानते हैं, अर्थात् ब्लैक होल। फराह कहती हैं, ''किसी नई प्रकार की वस्तु या नए कण की कोई आवश्यकता नहीं है।''

एक विवादास्पद युग्म

नया सिद्धांत भौतिकी हलकों में विवाद के बिना पारित नहीं हुआ है, कई शोधकर्ता अभी तक इस ब्रह्माण्ड संबंधी युग्मन को स्वीकार करने को तैयार नहीं हैं।

यूनिवर्सिडैड ईसीसीआई कॉस्मोलॉजिस्ट लूज एंजेला गार्सिया बताती हैं, "मैं उन चीजों को पहचान सकता हूं जो परेशान करने वाली हैं।" भौतिकी विश्व। "यह कहना कि उनका अवलोकन ब्लैक होल के डार्क एनर्जी से बने होने का सबूत देता है, विशेष रूप से एक लंबे शॉट की तरह लगता है, क्योंकि हम ब्लैक होल के 'अंदर' माप नहीं कर सकते हैं।"

गार्सिया इस बात से भी परेशान हैं कि टीम का सिद्धांत डार्क एनर्जी को ब्लैक होल से जोड़कर इस बल को तारों के जीवन चक्र से जोड़ता है और इसे "बहुत जोखिम भरा" बताता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब वैज्ञानिक ब्रह्मांड की ऊर्जा-पदार्थ सामग्री पर विचार करते हैं, तो इस मॉडल में ब्लैक होल और इस प्रकार डार्क एनर्जी को ब्रह्मांड की ऊर्जा-पदार्थ सामग्री के 5% "साधारण पदार्थ" अनुपात में पहले से ही शामिल किया गया है।

अंत में, गार्सिया ने नोट किया कि ब्रह्मांड की समयरेखा दो अरब वर्षों का अंतर छोड़ती है जिसे भरने के लिए टीम का सिद्धांत संघर्ष करता है।

वह बताती हैं, "ब्लैक होल और क्वासर की संख्या का शिखर लगभग 10 अरब साल पहले तारे के निर्माण के इतिहास के शिखर के साथ मेल खाता है, और उसके बाद इन विशाल वस्तुओं की संख्या में तेजी से गिरावट आई है।" "दूसरी ओर, डार्क-एनर्जी वर्चस्व की शुरुआत कमोबेश आठ अरब साल पहले हुई थी।"

एक नई पीढ़ी ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक को अपनाती है

तो अगर ब्लैक होल डार्क एनर्जी का स्रोत हैं, तो गार्सिया पूछते हैं, डार्क एनर्जी को पदार्थ और ऊर्जा के अन्य रूपों पर हावी होने में दो अरब साल क्यों लगते हैं?

"हालांकि हम इस विचार को पूरी तरह से खारिज नहीं कर सकते हैं, लेकिन मुझे ऐसा लगता है कि यह बहुत ही असंभव है कि ब्लैक होल डार्क एनर्जी का स्रोत हैं," उन्होंने निष्कर्ष निकाला।

फराह स्वयं इस बात से सहमत हैं कि डार्क एनर्जी का रहस्य सुलझने से बहुत दूर है, यह स्वीकार करते हुए कि हालांकि दोनों पेपर डार्क एनर्जी के लिए एक खगोलभौतिकीय स्रोत का प्रमाण प्रदान करते हैं, उनके तर्क को और अधिक जांच की आवश्यकता है।

फराह ने निष्कर्ष निकाला, "डार्क एनर्जी एक गहरी रहस्यमय घटना बनी हुई है।" "मैं कहूंगा कि हमारे पेपर डार्क एनर्जी के स्रोत के रूप में ब्लैक होल की संभावना को बढ़ाते हैं और एक 'दिलचस्प परिकल्पना' प्रदान करते हैं, लेकिन वर्तमान में, इससे अधिक कुछ नहीं।"

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/new-theory-links-supermassive-black-holes-and-dark-energy/