Mi a sötét anyag? Hogyan jelennek meg valójában a szupermasszív fekete lyukak? Erre a régi kérdésre az ős fekete lyukak adhatnak választ. Leiden és Kína kozmológusai új módszert azonosítottak, amelyen keresztül ezek a hipotetikus tárgyak közvetlenül az Ősrobbanás után születhetnek. Munkájukat a Physical Review Letters cikkben tették közzé.
A tudósok nagy rejtélyekkel néznek szembe az univerzum megértése érdekében. Például a csillagok úgy mozognak a galaxisokban, mintha ötször nagyobb tömegük lenne, mint látjuk. Mit tartalmaz ez a sötét anyag? Van még egy rejtély: a galaxisok hatalmas fekete lyukakat táplálnak magjaikban, amelyek naptömegek millióit nyomják. A fiatal galaxisokban az összeomló csillagoknak nem lett volna elég idejük ennyire tágulni. Akkor hogyan alakultak ezek a szupermasszív fekete lyukak?
Ősi fekete lyukak: a várva várt válasz?
A kozmológusok kitaláltak egy hipotetikus megoldást, amely megoldaná a két rejtély egyikét. Az ősrobbanások, amelyek röviddel az ősrobbanás után jelentek meg, képesek maradnak aprók maradni, vagy gyorsan tömegeket szerezni. Az első esetben alkalmasak a sötét anyag szerepére. A második esetben a szupermasszív fekete lyukak magjává válhatnak. Don-Gang Won kozmológus a Leideni Egyetemről és kínai kollégái, Yi-Fu Kai, Ji Tong és Sheng-Feng Yang a Kínai Egyetemről új módszert írtak le arról, hogyan jelenhetnek meg az ős fekete lyukak az ősrobbanás során.
Az ősrobbanás után az univerzum kis sűrűségű zavarokat tartalmazott, amelyeket véletlenszerű kvantumingadozások okoztak. Elég nagyok ahhoz, hogy csillagokat és galaxisokat alkossanak, de túl kicsi ahhoz, hogy önmagukban ősfekete lyukakká váljanak. Vaughn és munkatársai új rezonáns hatást azonosítottak, amely lehetővé teszi az ős fekete lyukakat bizonyos zavarok szelektív felerősítésével. Ez arra a jóslatra vezet, hogy az összes ősfekete lyukaknak körülbelül azonos tömegűnek kell lenniük. Az ábra keskeny csúcsai a rezonancia következtében lehetséges tömegek tartományát mutatják.
"Más számítások másképp növelik a felháborodást, de problémákba ütköznek" - mondja Vaughn. „A rezonanciát az infláció során alkalmazzuk, amikor az univerzum az ősrobbanás után exponenciálisan növekedett. Számításaink elég egyszerűek ahhoz, hogy dolgozni tudjunk. A valóságban a mechanizmus bonyolultabb lehet, de ez legalább a kezdet."
Promóciós videó:
Ilya Khel