兩位夏威夷大學的Manoa研究人員已經(jīng)確定并糾正了在應用愛因斯坦方程來模擬宇宙生長時所產(chǎn)生的微妙錯誤。

物理學家通常假設一個大宇宙論系統(tǒng)，如宇宙，是不敏感的包含在其內(nèi)的小型系統(tǒng)的細節(jié)。物理和天文學系的博士后研究員Kevin Croker和數(shù)學系的教授Joel Weiner表明，對于非常大的恒星坍縮和爆炸后仍然存在的緊湊物體，這種假設可能會失敗。。

克羅克說：“80年來，我們一般都假設宇宙大概不受任何小區(qū)域的特殊細節(jié)影響。”“現(xiàn)在很清楚，廣義相對論可以將坍塌的恒星 - 檀香山大小的區(qū)域 - 與整個宇宙的行為聯(lián)系起來，超過千億億倍。”

克羅克和韋納證明宇宙的生長速度可能對這種緊湊物體的平均貢獻敏感。同樣地，物體本身可以與宇宙的生長相關聯(lián)，取決于物體的成分而獲得或喪失能量。這個結果非常重要，因為它揭示了宇宙學和緊湊物體物理學之間的意外聯(lián)系，這反過來導致了許多新的觀測預測。

這項研究的一個結果是，宇宙的增長率提供了有關生命結束時星星發(fā)生的事情的信息。天文學家通常認為大型恒星在死亡時形成黑洞，但這不是唯一可能的結果。1966年，列寧格勒Ioffe物理技術研究所的年輕物理學家Erast Gliner提出了另一種假設，即非常大的恒星應該坍縮成現(xiàn)在被稱為暗能量的通用物體(GEODEs)。當從外面看時，這些看起來是黑洞，但與黑洞不同，它們包含暗能量而不是奇點。

1998年，兩個獨立的天文學家團隊發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹正在加速，與暗能量的統(tǒng)一貢獻一致。然而，并未認識到GEODE可以通過這種方式做出貢獻。通過糾正的形式主義，克羅克和韋納表明，如果一小部分最古老的恒星坍塌成GEODE，而不是黑洞，它們今天的平均貢獻自然會產(chǎn)生所需的均勻暗能量。

這項研究的結果也適用于LIGO-Virgo合作通過引力波觀測到的碰撞雙星系統(tǒng)。2016年，LIGO宣布首次觀察到似乎是碰撞的雙黑洞系統(tǒng)。預計這樣的系統(tǒng)存在，但是這對物體出乎意料地重 - 大約是計算機模擬中預測的黑洞質(zhì)量的5倍。使用糾正的形式主義，克羅克和韋納考慮了LIGO-Virgo是否觀察到雙重GEODE碰撞，而不是雙黑洞碰撞。他們發(fā)現(xiàn)，在導致這種碰撞的過程中，GEODE與宇宙一起成長。當碰撞發(fā)生時，所產(chǎn)生的GEODE質(zhì)量變大4至8倍，與LIGO-Virgo觀測結果大致相符。