Какво е тъмна материя? Как всъщност се появяват супермасивните черни дупки? На този стар въпрос може да се отговори от изконни черни дупки. Космолозите от Лайден и Китай са идентифицирали нов начин, чрез който тези хипотетични обекти могат да се родят веднага след Големия взрив. Тяхната работа е публикувана във Physical Review Letters.
Учените са изправени пред големи мистерии в стремежа си да разберат Вселената. Например, звездите се движат в галактиките, сякаш имат пет пъти по-голяма маса, отколкото виждаме. Какво включва тази тъмна материя? Има и друга загадка: галактиките хранят огромни черни дупки в своите ядра, тежащи милиони слънчеви маси. В младите галактики рушащите се звезди нямаше да имат достатъчно време да се разширят толкова много. Как тогава се образуваха тези супермасивни черни дупки?
Първични черни дупки: дългоочакваният отговор?
Космолозите са предложили хипотетично решение, което може да разреши една от двете загадки. Първичните черни дупки, които се появиха малко след Големия взрив, имат способността или да останат мънички, или бързо да натрупат маса. В първия случай те са подходящи за ролята на тъмната материя. Във втория случай те могат да се превърнат в семена за свръхмасивни черни дупки. Космологът Дон-Ганг Уон от университета в Лайден и неговите китайски колеги И-Фу Кай, Джи Тонг и Шън-Фън Ян от Китайския университет описаха нов начин, по който могат да се появят първични черни дупки по време на Големия взрив.
След Големия взрив, Вселената съдържаше смущения с малка плътност, причинени от случайни квантови колебания. Те са достатъчно големи, за да образуват звезди и галактики, но твърде малки, за да се превърнат сами в първични черни дупки. Вон и колегите му са идентифицирали нов резонансен ефект, който прави първичните черни дупки възможни чрез селективно усилване на определени смущения. Това води до прогнозата, че всички първични черни дупки трябва да имат приблизително еднаква маса. Тесните върхове на фигурата показват диапазона на възможните маси поради резонанса.
„Други изчисления увеличават недоволството по различен начин, но срещат проблеми“, казва Вон. „Използваме резонанс по време на инфлация, когато Вселената нараства експоненциално непосредствено след Големия взрив. Нашите изчисления са достатъчно прости за работа. В действителност механизмът може да е по-сложен, но това е поне началото."
Промоционално видео:
Иля Хел