Nauji teoriniai skaičiavimai kelia provokuojančią hipotezę: tamsioji materija, kuri, kaip manoma, sudaro apie 85 proc. visos Visatos materijos, galėtų būti ne dalelės, o senoviniai juodųjų skylių likučiai, atsiradę dar iki Didžiojo sprogimo. Toks scenarijus reikštų, kad Didysis sprogimas galėjo būti ne absoliuti pradžia, o perėjimas iš ankstesnės kosminės fazės.
Tamsioji materija tiesiogiai nespinduliuoja ir nesugeria šviesos, tačiau jos buvimas matomas iš gravitacinio poveikio galaktikų sukimui, spiečių dinamikai ir didelio masto Visatos struktūrai. Standartiniame modelyje dažniausiai svarstoma, kad tai dar neatrasta elementari dalelė, bet iki šiol tiesioginiuose paieškos eksperimentuose jos aptikti nepavyko.
Atšokimo Visata vietoj pradžios
Siūloma alternatyva remiasi vadinamąja atšokimo kosmologija. Joje Visata prieš dabartinį plėtimosi etapą galėjo trauktis, pasiekdama labai didelį, bet baigtinį tankį, o tada ne „subyrėti“ į singuliarumą, bet pereiti į plėtimąsi per kvantinės fizikos nulemtą perėjimą.
Didžiojo sprogimo modelis išlieka itin sėkmingas aiškinant kosminį mikrobangų foną ir galaktikų pasiskirstymą, tačiau bendrojo reliatyvumo teorijoje pati pradžia dažnai siejama su singuliarumu. Dalis fizikų singuliarumą laiko ženklu, kad ankstyviausiose stadijose trūksta pilnos teorijos, kuri suderintų gravitaciją ir kvantinę mechaniką.
Kaip galėjo išlikti senoviniai objektai
Atšokimo scenarijuje esminė mintis ta, kad dalis struktūrų galėtų „pereiti“ per perėjimą tarp traukimosi ir plėtimosi. Tyrime teigiama, kad pakankamai dideli dariniai galėjo išlikti, o tarp jų kandidatai būtų juodosios skylės, gravitacinės bangos ir tankio netolygumai.
Modeliuose pabrėžiama kvantinės fizikos idėja, jog ekstremaliuose tankiuose materija gali sukurti slėgį, priešinantįsi tolesniam suspaudimui. Panašūs principai astrofizikoje siejami su degeneraciniu slėgiu, kuris, pavyzdžiui, stabilizuoja baltąsias nykštukes ir neutronines žvaigždes, nors kosmologiniame kontekste tai taikoma gerokai abstrakčiau.
Reliktinės juodosios skylės šiame paveiksle atsirastų dviem keliais: dalis kompaktiškų objektų galėtų tiesiog išgyventi traukimosi fazę, o dalis galėtų susiformuoti netrukus po atšokimo, kai anksčiau susitelkusi materija efektyviai subyrėtų į juodąsias skyles. Tokie objektai būtų „tamsūs“, bet turėtų masę, todėl iš principo atitiktų tamsiosios materijos požymius.
Ryšys su James Webb atradimais
Hipotezė siejama ir su vienu ryškiausių pastarųjų metų astronomijos galvosūkių. James Webb kosminis teleskopas ankstyvojoje Visatoje užfiksavo kompaktiškų, neįprastai raudonų ir ryškių objektų populiaciją, kuri dėl savo savybių kai kuriuose darbuose vadinama mažais raudonais taškais.
Dalis tyrėjų šiuos šaltinius sieja su sparčiai augančiomis juodosiomis skylėmis, galėjusiomis tapti supermasyvių juodųjų skylių, šiandien randamų galaktikų centruose, užuomazgomis. Problema ta, kad standartiniams scenarijams kartais sunku paaiškinti, kaip tokie masyvūs „sėklų“ objektai galėjo susiformuoti taip anksti.
Reliktinių juodųjų skylių idėja siūlo paprastą kryptį: jei masyvios užuomazgos egzistavo iš karto po atšokimo, ankstyvajai Visatai nereikėtų „pradėti nuo nulio“. Vis dėlto tai dar nėra įrodymas, o tik viena iš galimų interpretacijų, kuriai būtini testai su stebėjimais.
Tyrėjai pabrėžia, kad tokią kosmologinę schemą privaloma tikrinti nepriklausomais duomenimis: kosminio mikrobangų fono matavimais, didelio masto galaktikų žemėlapiais, gravitacinių bangų fono paieškomis ir astrofiziniais apribojimais, kiek juodųjų skylių apskritai galėtų sudaryti tamsiąją materiją. Kol kas tai išlieka teorinis pasiūlymas, bet jis primena, kad tamsiosios materijos mįslė vis dar atvira ir gali pareikalauti netikėtų atsakymų.
Šaltiniai:
https://theconversation.com/could-dark-matter-be-made-of-black-holes-from-a-different-universe-278469
https://science.nasa.gov/mission/webb/
https://science.nasa.gov/universe/dark-matter/
https://esawebb.org/
Leave a Reply