この動画では、宇宙の加速膨張を引き起こすとされるダークエネルギーの謎について、ブラックホールが原因である可能性を探る新しい理論を紹介している。宇宙論的結合ブラックホールという概念では、ブラックホールが宇宙の膨張とともに成長し、その質量増加がダークエネルギーの効果を模倣するという。DESI実験の最新データ解析がこの理論をある程度支持する結果を示しているが、理論的には重大な問題があり、特に重力波観測データとの矛盾が指摘されている。
ダークエネルギーとブラックホールの新しい関係性
ダークエネルギーちゅうのは、宇宙の膨張を加速させる謎めいた何かや。少なくとも、それが一般的な話やな。ここ数年、物理学者のグループがダークエネルギーは実はブラックホールが原因やって主張しとるんや。この話は予想以上に面白くなって、新しいデータ解析がそれを支持しとる。まあ、ある程度はな。簡単にまとめたろ。
ブラックホールがダークエネルギーとどう関係あるんやろか？ダークエネルギーちゅうのは、物理学者が宇宙の膨張を加速させる何かに付けた名前や。妙な性質があって、空間が膨張しても薄まらへんのや。これは我々が知ってるほかのどんなエネルギーとも違うから、ダークエネルギーはめっちゃ説明しにくいんや。
このもんが時間的に一定やと思っとった時でも飲み込みにくかったのに、今現在物理学の基礎で最も興味深い発展として、どうもダークエネルギーは実際に弱くなっとるらしいんや。ブラックホールは一見すると関係ない現象に見える。ほとんどのブラックホールは恒星の崩壊で作られる。物質が自分自身の重力で押し潰される時にな。
宇宙論的結合ブラックホールという新概念
新しいアイデアは「宇宙論的結合ブラックホール」と呼ばれとって、我々がブラックホールの働きを完全に誤解しとったちゅう話や。ブラックホールは宇宙の膨張を感じるんや。宇宙と一緒に膨張するんや。ブラックホールが膨張したら、その質量が増える。せやから宇宙の中の質量が増えて、薄まらへん！これがブラックホールがダークエネルギーを真似できる理由や。
でもな、ブラックホールの数は何個の恒星が崩壊するかに依存する。一定の割合やない。初期宇宙では、条件が整うと一気にたくさんの恒星が形成される。その中のいくつかは後にブラックホールになる。しばらくの間はブラックホールの形成が活発で、その後は減速する。
つまり、ブラックホールがダークエネルギーの原因なら、ダークエネルギーが弱くなることが期待される。実際に観測がそれを示唆しとる。でもこれはかなり曖昧な予想で、DESIの新しいデータ解析が興味深い理由がここにある。
DESI実験による観測的証拠
DESI実験は、アリゾナ州のキットピークの頂上で天空観測を行う望遠鏡や。バリオン音響振動を探しとる。これは初期宇宙のプラズマ中の音波が残したパターンが銀河に見られるもんや。
ダークエネルギーはこれらのパターンが時間とともにどう変化するかに影響する。せやから、異なる年代の銀河でそのパターンを測定することで、ダークエネルギーがどう変化したかを知ることができる。DESIはダークエネルギーが弱くなっとる証拠を見つけた実験の一つで、宇宙論的結合ブラックホールがデータにどれだけ適合するかを調べたんや。
この図で、この二つのデータポイントがダークエネルギーが弱くなっとることを示しとる。lambdaCMDと呼ばれる標準宇宙論モデルには悪くフィットしとることが分かる。この図では、宇宙論的結合ブラックホールのモデルが少しマシにフィットしとるように見える。でも、数字を細かく計算すると、ここでの少しマシなフィットは向こうでの少し悪いフィットを意味して、結局どっちも同じくらい良いか悪いかや。でもな。
理論的な問題と課題
宇宙論的結合ブラックホールは別の問題、つまりハッブル率の緊張も解決するのに役立つことも分かった。全体的に、彼らが使ったブラックホールモデルは同じ数のパラメータを持ってて、標準宇宙論モデルと同じくらい、あるいは少しマシにデータにフィットするって言っとる。
しょうもなく聞こえるかもしれんが、これは驚くべき成果やと思う。真の代替案で、実際にダークエネルギーを説明できるもんや。でも理論的な側面では、このアイデアは非常に問題がある。なぜなら銀河自体は宇宙論的膨張に結合してへんのに、なんでその中のブラックホールが結合するんや？
また、2年前に天体物理学者のグループが、もしブラックホールの質量が実際に増えるなら、ブラックホール合体率がめっちゃ増加して、予想される率は重力波干渉計で見られるもんと全然合わへんことを示した。これは物理学用語で言うと「あんたの理論はデータに食われてもうた」ちゅうことや。
これが俺がこれをでたらめメーターで10点満点中8点を付ける理由や。このアイデアには大きな問題がある。でも、データにこれほどよくフィットすることは興味深いと思う。理論をもっとよく理解したら、問題が解決するかもしれん。
あるいは、宇宙の膨張が遅くなっとるのは、我々のバカバカしさにうんざりしたからかもしれんな？コメントで君らの考えを聞かせてくれ。
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