Kaj je temna snov? Kako se dejansko pojavijo supermasivne črne luknje? Na to staro vprašanje bodo morda odgovorile prvinske črne luknje. Kozmologi iz Leidena in Kitajske so ugotovili nov način, s katerim bi se ti hipotetični predmeti lahko rodili takoj po velikem poku. Njihovo delo je bilo objavljeno v Physical Review Letters.
Znanstveniki se v prizadevanju za razumevanje vesolja soočajo z velikimi skrivnostmi. Na primer, zvezde se gibljejo v galaksijah, kot da imajo petkrat večjo maso, kot jo vidimo. Kaj vključuje ta temna snov? Obstaja še ena skrivnost: galaksije hranijo ogromne črne luknje v svojih jedrih, ki tehtajo milijone sončnih mas. V mladih galaksijah propadajoče zvezde ne bi imele dovolj časa, da bi se toliko razširile. Kako so potem nastale te supermasivne črne luknje?
Prvotne črne luknje: težko pričakovani odgovor?
Kozmologi so prišli do hipotetične rešitve, ki bi rešila eno od dveh skrivnosti. Prvotne črne luknje, ki so se pojavile kmalu po Velikem poku, lahko ostanejo majhne ali hitro pridobijo maso. V prvem primeru so primerni za vlogo temne snovi. V drugem primeru lahko postanejo seme za supermasivne črne luknje. Kozmolog Don-Gang Won z univerze v Leidnu in njegovi kitajski kolegi Yi-Fu Kai, Ji Tong in Sheng-Feng Yang s kitajske univerze so opisali nov način, na katerega bi se lahko v času velikega poka pojavile prvotne črne luknje.
Po Velikem poku je vesolje vsebovalo motnje majhne gostote, ki jih povzročajo naključna kvantna nihanja. So dovolj veliki, da tvorijo zvezde in galaksije, premajhni pa, da bi sami postali prvotne črne luknje. Vaughn in njegovi kolegi so ugotovili nov resonančni učinek, ki omogoča prvotne črne luknje z selektivnim ojačevanjem nekaterih motenj. To vodi do napovedi, da bi morale imeti vse prvotne črne luknje približno enako maso. Ozki vrhovi na sliki kažejo razpon možnih mas zaradi resonance.
"Drugi izračuni drugače povečajo zamero, vendar naletijo na težave," pravi Vaughn. »Resonanco uporabljamo med inflacijo, ko je vesolje eksponentno raslo takoj po velikem poku. Naši izračuni so dovolj preprosti za delo. V resnici je mehanizem morda bolj zapleten, a to je vsaj začetek."
Promocijski video:
Ilya Khel