Заслуги: Институт за физика при Универзитетот во Леиден
Што е темна материја? Како се формираат супермасивните црни дупки? Примордијалните црни дупки можеби го имаат одговорот на ова долготрајно прашање. Универзитетот во Леиден и Кинески космолози идентификуваа нов начин во кој овие хипотетички објекти би можеле да се формирани веднаш по Големиот Прскот. Нивното истражување беше објавено во Писма на Преглед во Физиката.
Во нивната потрага да го разберат универзумот, научниците се соочени со некои големи нерешени загатки. На пример, ѕвездите се движат околу галаксиите како да постои пет пати повеќе маса во споредба со онаа што тие ја имаат набљудувано. Од што се состои оваа темна материја? И уште една загатка: Галаксиите содржат огромни црни дупки во нивните јадра, кои тежат милиони пати повеќе од масата на Сонцето. Во раните галаксии, изумрените ѕвезди немале доволно време да пораснат толку големи. Па како се формирале овие таканаречени супермасивни црни дупки?
Космолозите предложија хипотетичко решение што би можело да реши една од двете загатки. Примордијални црни дупки, создадени кратко по Големиот Прскот, имаат способност да останат малечки или бргу да придобијат маса. Во првиот случај, тие се кандидатите за црната материја. Во вториот случај, тие би послужиле како семе за супермасивните црни дупки. Космологот Донг-Ганг Ванг од Универзитетот во Леиден и неговите Кинески колеги Ји-Фу Чај, Зи Тонг и Шенг-Фенг Јан од Универзитетот УСТЦ прикажаа нов начин во кој примордијалните црни дупки би можеле да се формираат околу временскиот период на Големиот Прскот.
Оваа слика го прикажува делот на темната материја настаната поради примордијални црни дупки (вертикални оски), како функција од нивната индивидуална маса во соларните маси (хоризонтални оски). Затемнетите области се исклучени од астрономските набљудувања. Ефектот на резонанса се појавува како тесни врвови (црвени и сини испрекинати линии) кои го прикажуваат распределувањето на маса на примордијалните црни дупки. Бидејќи врвовите со толку тесни, се предвидува дека сите примордијални црни дупки имаат иста маса. За нашиот Универзум, има само еден врв, во зависност на (се уште непознати) детали за Големиот Прскот. На пример, синиот врв одговара на црни дупки со околу од 10 до 100 соларни маси – опсегот кој неодамна бил детектиран од ЛИГО/ВИРГО експериментот со гравитациони бранови. Заслуги: Институт за Физика при Универзитетот во Леиден
По Големиот Прскот, универзумот содржел пертурбации со мала густина предизвикани од случајни квантни флуктуации. Овие се доволно големи за да формираат ѕвезди и галаксии, но премногу мали за сами по себе да прераснат во примордијални црни дупки. Ванг и неговите соработници идентификувале нов резонантен ефект кој ги прави примордијалните црни дупки возможни со подобрување на селективно одредени пертурбации. Ова води до предвидување дека сите примордијални црни дупки би требало да имаат приближно еднаква маса. Тесните врвови во втората слика прикажуваат опсег на возможни маси како последица од резонансата.
Остварлив модел
„Различните пресметки имаат различни начини за подобрување на пертурбации, но наидуваат на проблеми“, вели Венг. „Ние користиме резонанса за време на ширењето, кога универзумот експоненцијално расте кратко по Големиот Прскот. Нашите пресметки се доволно едноставни така што ние можеме да работиме со нив. Во реалноста, механизмот може да биде и посложен, но ова е само почеток. Тесните врвови кои ние ги добивме се својствени во механизмот бидејќи се користи резонанса.“
Превод: Теодор Ангеловски
Извор: Phys.org
