Nowości

Czy ciemna materia to tylko czarne dziury powstałe podczas Wielkiego Wybuchu?

Czarne dziury są jak rekiny. Eleganckie, proste, przerażające w powszechnej wyobraźni, niż na to zasługują, i prawdopodobnie czające się w głębokich, ciemnych miejscach wokół nas.

Oryginalna historia przedrukowana za zgodą Quanta Magazine, niezależna od redakcji publikacja Fundacji Simonsa, której misją jest zwiększanie zrozumienia nauki przez społeczeństwo poprzez omawianie postępów badawczych i trendów w matematyce oraz naukach fizycznych i przyrodniczych.

Już sama ich czerń utrudnia oszacowanie, ile czarnych dziur zamieszkuje kosmos i jak duże są. Było więc prawdziwym zaskoczeniem, gdy pierwsze fale grawitacyjne uderzały w detektory w obserwatorium laserowego interferometru fal grawitacyjnych (LIGO) we wrześniu 2015 r. Wcześniej największe czarne dziury wielkości gwiazdy osiągały masę około 20 mas Słońca. . Te nowe miały około 30 mas Słońca każdy – nie jest to niewyobrażalne, ale dziwne. Co więcej, gdy LIGO włączyło się i natychmiast zaczęło słyszeć, jak tego rodzaju obiekty łączą się ze sobą, astrofizycy zdali sobie sprawę, że musi tam czaić się więcej czarnych dziur, niż myśleli. Może dużo więcej.

Odkrycie tych dziwnych okazów tchnęło nowe życie w stary pomysł – który w ostatnich latach został zepchnięty na margines. Wiemy, że umierające gwiazdy mogą tworzyć czarne dziury. Ale być może czarne dziury narodziły się również podczas samego Wielkiego Wybuchu. Ukryta populacja takich „pierwotnych” czarnych dziur mogłaby prawdopodobnie stanowić ciemną materię, ukryty kciuk w kosmicznej skali. W końcu, pomimo dziesięcioleci poszukiwań, nie pokazała się żadna cząstka ciemnej materii. A co, jeśli składniki, których naprawdę potrzebowaliśmy – czarne dziury – były przez cały czas pod naszymi nosami?

„Tak, to był szalony pomysł” – powiedział Marc Kamionkowski, kosmolog z Johns Hopkins University, którego grupa wyszła z jednym z wielu interesujących artykułów, które badały tę możliwość w 2016 roku. „Ale niekoniecznie było to bardziej szalone niż cokolwiek innego jeszcze.”

Ilustracja: Samuel Velasco / Quanta Magazine, Virgo / Frank Elavsky, Aaron Geller / Northwestern

Niestety, flirt z pierwotnymi czarnymi dziurami zakwaszony w 2017 roku, po artykule Yacine Ali-Haïmoud, astrofizyka z New York University, który wcześniej był w zespole optymistycznego Kamionkowskiego, zbadał, jak ten typ czarnej dziury powinien wpływać na współczynnik wykrywania LIGO. Obliczył, że jeśli dziecięcy wszechświat zrodził wystarczającą liczbę czarnych dziur, aby wyjaśnić ciemną materię, to z czasem te czarne dziury osadzą się w binarnych parach, okrążają się coraz bliżej i łączą się z szybkością tysiące razy większą niż obserwuje LIGO. Wezwał innych badaczy do dalszego badania tego pomysłu przy użyciu alternatywnych podejść. Ale wielu straciło nadzieję. Argument był tak potępiający, że Kamionkowski powiedział, że gasił jego własne zainteresowanie hipotezą.

Teraz jednak, po lawinie ostatnich artykułów, wydaje się, że pierwotna idea czarnej dziury wróciła do życia. W jednym z najnowszych opublikowanych w zeszłym tygodniu w Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Karsten Jedamzik, kosmolog z Uniwersytetu w Montpellier, pokazał, jak duża populacja pierwotnych czarnych dziur może skutkować zderzeniami, które idealnie pasują do tego, co obserwuje LIGO. „Jeśli jego wyniki są poprawne – i wydaje się, że są to staranne obliczenia, które wykonał – to wbije ostatni gwóźdź do trumny naszych własnych obliczeń” – powiedział Ali-Haïmoud, który nadal bawi się pierwotną ideą czarnej dziury w kolejne artykuły. „Oznaczałoby to, że w rzeczywistości mogą być całą ciemną materią”.

Zostaw komentarz

Maciek Luboński
Z wykształcenia jestem kucharzem , ale to nie przeszkadza mi pisać dla Was tekstów z wielu ciekawych dziedzin , których sam jestem fanem.Piszę dużo i często nie na tak jak trzeba , ale co z tego skoro tak naprawdę liczy się pasja.

Najlepsze recenzje

Video

gallery

Facebook