İlkel kara deliklerin varlığı, karanlık maddenin kökenini açıklayabilir

Gökbilimciler uzun süredir kara deliklerin doğasını inceliyorlar: nasıl oluştuklarını, nasıl işlev gördüklerini, çevreleyen alanı nasıl etkilediklerini ve Evrenin evriminde nasıl bir rol oynadıklarını öğreniyorlar. Bu nesneler en ilginç gök olaylarından bazılarıdır, ancak onlar hakkında pek çok şey bir sır olarak kalır. Örneğin, spekülatif fikirlerden biri, evrenimizin eğitimli olabilir başka bir evrendeki bir kara delikte ve şimdi gökbilimciler, zamanın başlangıcından beri kara deliklerin var olduğuna dair yeni kanıtlar buldular.

burada/iStock

Dergide yayınlanan yeni bir çalışmada Astrofizik Dergisi, büyük patlama sonucunda evrenimiz oluştuktan birkaç dakika sonra küçük kara deliklerin var olabileceğini söylüyor. Çalışma, bu ilkel kara deliklerin (PBH’ler) muhtemelen yıldızların ve galaksilerin hızlandırılmış oluşumunda büyük bir rol oynadığını söylüyor.

70’lerde Stephen Hawking ve Bernard Carr, küçük kara deliklerin evrenin doğuşuyla aynı anda ortaya çıkabileceğini öne sürdüler. Hawking ve Carr, evrenin varoluşunun bir saniyesinin ilk kesirlerinde yoğunluktaki küçük dalgalanmaların belirli bölgelere ek kütle verebileceğini düşündüler. Bu bölgeler daha sonra kara deliklere dönüşebilir.

Eğer bu tür delikler varsa, muhtemelen 13.77 milyar yıl önce, Büyük Patlama’nın ilk saniyesinde çok sayıda yaratılmışlardır. Her ne kadar en küçüğü bu süreçte çoktan ortadan kaybolmuş olsa da şahin radyasyonuhesaplamalar, kütlesi küçük bir asteroidden daha büyük olan kara deliklerin bugün hala evrende gizlenebileceğini gösteriyor.

Karanlık madde. Bu nedir?

Mevcut keşfin belki de en önemli veya en azından en ilginç sonucu, bu kara deliklerin evrendeki tüm maddenin yaklaşık %85’ini oluşturduğu düşünülen karanlık maddenin varlığından sorumlu olabileceğidir. nereden alındığını ve genel olarak nasıl düzenlendiğini bilmiyorum. Bu küçük kara deliklerin kendileri o karanlık madde olabilir. Bu ilkel kara delikleri göremiyoruz veya inceleyemiyoruz, ancak birleşik kütleleri, astrofizikteki en büyük gizemlerden birinin – karanlık maddenin kökeninden – sorumlu oldukları anlamına gelebilir.

Miami Üniversitesi’nde yardımcı doçent olan Nico Cappelluti, “Çalışmamız, karanlık maddenin doğasından süper kütleli kara deliklerin kökenine kadar yeni parçacıklar veya yeni fizik yasaları keşfetmeden modern kozmolojinin gizemlerini çözebileceğimizi gösteriyor” dedi. ve yeni çalışmanın ortak yazarı.

Kara deliklerin karanlık madde hakkında nasıl bilgi verebileceğini açıklamaya ek olarak, bu keşif şu öneriyi öne sürüyor: “Karadeliklerin çoğu Büyük Patlama’dan hemen sonra oluşmuşsa, Evren’in başlarında birleşmeye başlayabilir ve zamanla daha büyük kütleli kara delikler oluşturabilirler.”

“Önerilen modeli izlerseniz, Evren her yerde kara deliklerle dolu olurdu. Yıldızlar bu “karanlık madde” kümelerinin etrafında ortaya çıkmaya başlayacak, milyarlarca yıl boyunca yıldız sistemleri ve galaksiler oluşturacaktı. İlk yıldızlar gerçekten birincil çevresinde oluşmuş olsaydı. kara delikler, o zaman Evrende “klasik” modelin önerdiğinden çok daha önce ortaya çıkacaklardı. İlk kara delikler, Samanyolu galaksimizin merkezindeki de dahil olmak üzere diğer kara deliklerin oluştuğu tohum olabilir” diyor. Avrupa Uzay Ajansı.

Büyük patlamadan sonraki olayların kronolojisi. Kaynak: NASA / WMAP Bilim Ekibi

İlkel kara delikler hakkında ne biliyoruz?

İlkel kara delikler konusuna girmeden önce, normal kara deliklerin nasıl çalıştığını anlamamız gerekir. Daha önce de belirtildiği gibi, yıldız kütleli kara delikler, Güneşimizden çok daha büyük ve kütleli devasa bir yıldız yaşam döngüsünü tamamladığında oluşur. Geriye kalan tüm gazlar uzaya fırlayarak bir süpernova kalıntısı oluşturur, ancak çekirdeğe ilginç bir şey olur. Yıldızın bir beyaz cüceye, nötron yıldızına veya atarcaya dönüşümün üstesinden gelebilecek kadar büyük olduğunu varsayarsak, o zaman tamamen çökmeye başlar ve sonunda adı verilen bir şey oluşturur. tekillik.

Tekillik, bir kara deliğin en önemli özelliklerinden biridir. Ayrıca birde şu var olay ufkuBu, hiçbir şeyin – hatta ışığın bile – kara deliğin çekim kuvvetinden kaçamayacağı noktadır.

Bu hatırlarsak anlaşılabilir kaçak hız – başka bir nesnenin yerçekiminden kaçınmak için vücudun ne kadar hızlı hareket etmesi gerektiği. Kaçış hızı iki şeyden etkilenir – bir cismin kütlesi ve o cismin merkezine olan uzaklık. Nesne ne kadar yoğun ve küçükse, kaçış hızına ulaşmak için gereken hız o kadar büyük olur. Ancak ışık hızı kozmik hızın sınırı olduğu için o anda kaçmak imkansız olacaktır. Kara deliğin yerçekimine hapsolmuş, ancak kaçış hızının altında bir hızda hareket eden herhangi bir madde, kara deliğin yemeği haline gelir.

Tekillik çok daha karmaşıktır. Tüm maddenin tekilliğe girer girmez “yok edildiğine” veya “emildiğine” inanılır, bu da kara deliğin boyutunu/kütlesini arttırır. Şu anda karadelik tekilliklerinin ana fikri, tekilliğin sonsuz yoğun bir nokta veya ona çok yakın olduğu düşünüldüğünden, karadeliğe düşen madde hakkında herhangi bir bilgi alamamamızdır. Bununla birlikte, Stephen Hawking’in başka bir teorisi, bu bilgilerin bir kısmının Hawking radyasyonu olarak bilinen bir şey aracılığıyla sızdığını ve bu bilgi kaybının sonunda küçük kara deliklerin “buharlaşmasına” neden olduğunu öne sürüyor.

Süper kütleli delikler, yıldız kütleli kara delikler diğer ara kara deliklerle çarpıştığında oluşabilir. Bu süreçte, ayrı yerçekimlerinin sonunda birleşmeye başladığı yerçekimi dalgaları olarak bilinen şeyi yaratabilirler. Ancak araştırmaya göre bir sorun var.

Araştırmacı Günter Hasnger, “Farklı boyutlardaki kara delikler hala bir gizem. Süper kütleli karadeliklerin Evren’in varlığında bu kadar kısa sürede nasıl bu kadar büyük boyutlara ulaştığını bilmiyoruz” diyor.

Süper kütleli bir kara deliğin anatomisi. Kaynak: Avrupa Uzay Ajansı

Peki ilkel kara delikler nasıl oluşur ve bunlar tehlikeli midir?

İlkel kara deliklerin oluşumu, yıldız, orta veya süper kütleli kara deliklerin oluşumundan biraz daha karmaşıktır. Aslında, kara deliklerin nasıl oluştuğuna dair anlayışımıza meydan okuyorlar, çünkü çok küçükler – bir atomun boyutunun sadece 1000 katı olduğuna inanılıyor – ölmekte olan yıldızlardan oluşamayacak kadar. Bununla birlikte, Büyük Patlama’dan bir saniye sonra oluştukları ve madde tüketildikçe boyutlarının büyüdüğü, böylece ilk yıldızlar çökecek kadar büyük olmadan önce devasa kara deliklerin ortaya çıkışının gizemini açıklamaları mümkündür.

Scientific American, ilkel bir kara deliğin ne kadar küçük olduğunu, tespit edilip edilemeyeceğini, karanlık maddenin varlığını açıklayıp açıklayamayacağını ve içimizden geçerse insan vücudunu nasıl etkileyeceğini tartışarak şöyle açıklıyor:

“Birincil kara delikler güneş ışığını yansıtmazlar ve çarpmadan önce tespit edilemezler. Hawking radyasyonunda hafifçe parlarlar, ancak parlaklıkları, kütlesinin milyonda birinden daha büyük bir kütleye sahip 0.1 watt’lık bir ampulünkinden daha düşüktür. Ay.” Bu endişe nedeni mi?”

“Özellikle, eğer tolere edilebilir kütle aralığındaki ilkel kara delikler karanlık maddeyi oluşturuyorsa, yaşamlarımız için bir tehdit oluşturup oluşturmadıkları merak edilebilir. Akıllı bir bedene sahip Big Bang – 13.8 milyar yıl sonra yaratılan karmaşık biyokimyanın zirvesi. Bu, erken ve geç evren arasında olağandışı bir buluşmayı temsil etse de, bunu kendi başımıza istemeyiz.”

“Yukarıda bahsedilen kütlenin PBH’sinin yaratacağı çekici yerçekimi kuvveti, hızlı hareketi sırasında tüm vücudumuzu birkaç inç sıkıştıracaktır. Bu dürtü, 100 mil / s’lik normal bir PBH hızında 10 mikrosaniye sürecektir. karanlık madde halesi galaksi Samanyolu.

Ortaya çıkan ağrı, büyük emiş gücüne sahip küçük bir elektrikli süpürgenin vücudumuzdan hızla geçip kaslarımızı, kemiklerimizi, kan damarlarımızı ve iç organlarımızı sıkıştırdığını hissedecektir. Vücudun ani deformasyonu ciddi yaralanma ve ani ölümle sonuçlanabilirdi.”

Kulağa çok iyimser gelmese de uzmanlar, Dünya’daki herhangi birinin ilkel bir kara delikten ölüm yaşama olasılığının düşük olduğunu tahmin ediyor, bu nedenle en az bir astrofiziksel nesnenin sizi öldürme şansının çok az olduğu veya hiç olmadığı bilgisiyle iyi uyuyun.

Önümüzdeki günlerde ABD Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi, evreni – uzayı incelemek için en iddialı projelerinden birini başlatmayı planlıyor. James Webb teleskopu. Webb teleskopu, evrendeki en uzak nesneler tarafından yayılan dalgaların kızılötesi ve ultraviyole spektrumunda ultra hassas ölçümler yapmak için tasarlanmıştır ve muhtemelen ortaya çıkarılmasına yardımcı olacaktır. kara deliklerin oluşumunun sırrı.

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published.