στο Νέο χαρτί Στο περιοδικό Φυσικές επιστολές επισκόπησηςΜια διεθνής ομάδα θεωρητικών φυσικών περιέγραψε ένα σενάριο για το σχηματισμό αρχέγονων μαύρων τρυπών από φυσαλίδες κενού στο πρώιμο σύμπαν και συζήτησε την ενδιαφέρουσα εικόνα του που θα μπορούσε φυσικά να εξηγήσει όλη τη σκοτεινή ύλη.
Τα «μικρά σύμπαντα» που διακλαδίζονται από το σύμπαν μας αμέσως μετά το Big Bang εμφανίζονται ως μαύρες τρύπες. Πιστωτική εικόνα: Ινστιτούτο Φυσικής και Μαθηματικών του Σύμπαντος Κάβλι.
Αρχέγονες μαύρες τρύπες Είναι υποθετικά συμπιεσμένα αντικείμενα που σχηματίστηκαν στον πρώιμο κόσμο, πριν από γαλαξίες και αστέρια.
αυτοί Ένα βιώσιμο φίλτρο για σκοτεινή ύλη, Το λείπει θέμα που πιστεύουν οι αστροφυσικοί αποτελούν το 85% του σύμπαντος.
Αυτά τα συμπαγή αντικείμενα προτάθηκαν για πρώτη φορά πριν από αρκετές δεκαετίες και θα μπορούσαν να διαδραματίσουν βασικό ρόλο σε μια ποικιλία αστροφυσικών φαινομένων, όπως οι πρόδρομοι των βαρυτικών κυμάτων και οι σπόροι του σχηματισμού υπερμεγέθων μαύρων οπών.
Μπορούν επίσης παίζω Ένας ρόλος στη σύνθεση βαρέων στοιχείων όταν συγκρούονται και καταστρέφουν αστέρια νετρονίων, απελευθερώνοντας μια ουσία πλούσια σε νετρόνια.
Στο νέο έγγραφο, Δρ. Αλέξανδρος Κοσένκο Από το Ινστιτούτο Φυσικής και Μαθηματικών του Κάβλι στο Σύμπαν, το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, το Λος Άντζελες, και συναδέλφους από την Ιαπωνία, τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Ταϊβάν, περιέγραψε ένα «πολυσυμπτωματικό σενάριο» του σχηματισμού μιας αρχέγονης μαύρης τρύπας.
Εξήγησαν, “Το πρώιμο σύμπαν ήταν τόσο πυκνό που κάθε θετική διακύμανση της πυκνότητας άνω του 50% θα δημιουργούσε μια μαύρη τρύπα.”
Ωστόσο, οι κοσμικές διαταραχές που επηρεάζουν ταξινομημένους γαλαξίες είναι γνωστό ότι είναι πολύ μικρότερες. Ωστόσο, ορισμένες διαδικασίες στο πρώιμο σύμπαν θα μπορούσαν να έχουν δημιουργήσει τις συνθήκες για τη δημιουργία μαύρων οπών. “
“Μια ενδιαφέρουσα πιθανότητα είναι ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να αποτελούνται από” μικρά σύμπαντα “που εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού, μια περίοδο ταχείας επέκτασης που πιστεύεται ότι είναι υπεύθυνη για την εμφύτευση των δομών που παρατηρούμε σήμερα, όπως οι γαλαξίες και οι συστάδες γαλαξιών.
«Κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού, τα παιδικά σύμπαντα θα μπορούσαν να διαχωριστούν από το σύμπαν μας. Το μικρό σύμπαν (ή« κόρη ») τελικά θα καταρρεύσει, αλλά η μεγάλη ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται στο μικρό μέγεθος προκαλεί τη δημιουργία μιας μαύρης τρύπας.
«Μια πιο περίεργη μοίρα περιμένει το σύμπαν ενός μεγαλύτερου παιδιού. Εάν είναι μεγαλύτερο από κάποιο κρίσιμο μέγεθος, η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν επιτρέπει στο βρεφικό σύμπαν να υπάρχει σε μια κατάσταση που φαίνεται διαφορετική από τον παρατηρητή από το εσωτερικό και το εξωτερικό».
“Ένας εσωτερικός παρατηρητής το βλέπει ως ένα διαστελλόμενο σύμπαν, ενώ ένας εξωτερικός παρατηρητής το βλέπει ως μια μαύρη τρύπα.”
“Είτε έτσι είτε αλλιώς, βλέπουμε τα σύμπαντα μεγάλα και μικρά ως πρωτόγονες μαύρες τρύπες, οι οποίες κρύβουν τη βασική δομή πολλαπλών κόσμων πίσω από τους ορίζοντές τους.”
Ο Δρ Kusenko και οι συν-συγγραφείς έχουν επίσης δείξει ότι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας Hyper Supreme Cam (HSC) από 8,2 m Τηλεσκόπιο Subaru.
“Αποδεικνύουμε μέσω αριθμητικών μελετών ότι οι μελλοντικές παρατηρήσεις του HSC, καθώς και άλλες οπτικές έρευνες, όπως το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin, θα είναι σε θέση να παράσχουν μια οριστική δοκιμή του γενικού μηχανισμού σχηματισμού αρχέγονων μαύρων οπών εάν είναι η κυρίαρχη πηγή σκοτεινής ύλης”, ανέφεραν.
_____
Αλέξανδρος Κοσένκο Κ.ά.. 2020. Εξερεύνηση αρχέγονων μαύρων οπών από το Multiverse χρησιμοποιώντας οπτικά τηλεσκόπια. Φυσ. Πάστορας Λιτ 125 (18): 181304; Doi: 10.1103 / PhysRevLett.125.181304