Što je tamna tvar? Kako se zapravo pojavljuju supermasivne crne rupe? Na ovo staro pitanje mogu odgovoriti iskonske crne rupe. Kozmolozi iz Leidena i Kine identificirali su novi način na koji bi se ti hipotetski objekti mogli roditi neposredno nakon Velikog praska. Njihov rad objavljen je u Physical Review Letters.
Znanstvenici su suočeni s velikim misterijama u potrazi za razumijevanjem svemira. Na primjer, zvijezde se kreću u galaksijama kao da imaju pet puta veću masu nego što je mi vidimo. Što uključuje ova tamna tvar? Postoji još jedna misterija: galaksije hrane ogromne crne rupe u svojim jezgrama teškim milijunima sunčevih masa. U mladim galaksijama zvijezde u kolapsu ne bi imale dovoljno vremena da se toliko prošire. Kako su onda nastale ove supermasivne crne rupe?
Iskonske crne rupe: dugo očekivani odgovor?
Kozmolozi su smislili hipotetičko rješenje koje bi riješilo jednu od dvije misterije. Iskonske crne rupe, koje su se pojavile nedugo nakon Velikog praska, imaju sposobnost ili ostati sitne ili brzo dobiti masu. U prvom su slučaju prikladni za ulogu tamne materije. U drugom slučaju mogu postati sjeme za supermasivne crne rupe. Kozmolog Don-Gang Won sa Sveučilišta u Leidenu i njegovi kineski kolege Yi-Fu Kai, Ji Tong i Sheng-Feng Yang sa Sveučilišta u Kini opisali su novi način na koji bi se tijekom Velikog praska mogle pojaviti iskonske crne rupe.
Nakon Velikog praska, svemir je sadržavao perturbacije male gustoće uzrokovane slučajnim kvantnim fluktuacijama. Dovoljno su velike da tvore zvijezde i galaksije, ali premale da bi same postale iskonske crne rupe. Vaughn i njegovi kolege identificirali su novi rezonantni efekt koji omogućuje iskonske crne rupe selektivnim pojačavanjem određenih poremećaja. To dovodi do predviđanja da bi sve iskonske crne rupe trebale imati približno jednaku masu. Uski vrhovi na slici pokazuju raspon mogućih masa zbog rezonancije.
"Drugi izračuni različito povećavaju bijes, ali nailaze na probleme", kaže Vaughn. „Koristimo rezonanciju tijekom inflacije, kada je svemir eksponencijalno rastao neposredno nakon Velikog praska. Naši su izračuni dovoljno jednostavni za rad. U stvarnosti, mehanizam je možda složeniji, ali ovo je barem početak."
Promotivni video:
Ilja Khel
