Η Μεγάλη Έκρηξη ίσως τελικά να μην ήταν η αρχή των πάντων στον Σύμπαν, σύμφωνα με μια νέα κοσμολογική θεωρία. Με βάση την μελέτη, το σύμπαν μπορεί να αναπηδήσει μεταξύ των φάσεων συστολής και διαστολής. Εάν η θεωρία επιβεβαιωθεί, μπορεί να υπάρχουν βαθιές συνέπειες για τη φύση του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων και δύο από τα πιο βασικά και πιο μυστηριώδη συστατικά του, τις μαύρες τρύπες και τη σκοτεινή ύλη.
Με βάση μια πρόσφατη μελέτη που προτείνει ότι η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να αποτελείται από μαύρες τρύπες που σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια μιας μετάβασης από την τελευταία συστολή του σύμπαντος στην τρέχουσα φάση διαστολής, η οποία συνέβη πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη. Εάν ισχύει αυτή η υπόθεση, τα βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία σχηματισμού της μαύρης τρύπας μπορεί να είναι ανιχνεύσιμα από μελλοντικά παρατηρητήρια βαρυτικών κυμάτων, παρέχοντας έναν τρόπο για να επιβεβαιωθεί αυτό το σενάριο δημιουργίας σκοτεινής ύλης.
Οι παρατηρήσεις των αστρικών κινήσεων στους γαλαξίες και το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων – μια μεταγενέστερη λάμψη της Μεγάλης Έκρηξης – δείχνουν ότι περίπου το 80% όλης της ύλης στο σύμπαν είναι σκοτεινή ύλη , μια ουσία που δεν αντανακλά, δεν απορροφά ή δεν εκπέμπει φως. Παρά την αφθονία του, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη προσδιορίσει από τι αποτελείται η σκοτεινή ύλη.
Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες ερεύνησαν ένα σενάριο που θέλει τη σκοτεινή ύλη να αποτελείται από αρχέγονες μαύρες τρύπες, που σχηματίζονται από διακυμάνσεις πυκνότητας που συνέβησαν κατά την τελευταία φάση συστολής του σύμπαντος, όχι πολύ πριν από την περίοδο διαστολής που παρατηρούμε τώρα. Δημοσίευσαν τα ευρήματά τους τον Ιούνιο στο Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Η παραδοσιακή κοσμολογική εικασία για τη δημιουργία του σύμπαντος, υποδηλώνει πως όλα ξεκίνησαν από μια ιδιομορφία (singularity). Ακολούθησε μια σύντομη περίοδος εξαιρετικά γρήγορης διαστολής, που ονομάζεται πληθωρισμός. Όμως, οι επιστήμονες πίσω από την μελέτη, ανέλυσαν μια πιο εξωτική θεωρία, που υπάρχει εδώ και χρόνια. Αυτή είναι γνωστή ως κοσμολογία αναπήδησης της μη μοναδικής ύλης. Σύμφωνα με αυτή, το σύμπαν υποβλήθηκε αρχικά με μια φάση συστολής, η οποία τελείωσε όταν η πίεση έγινε τεράστια, λόγω της συνεχούς αύξησης της πυκνότητας της ύλης. Αυτό η πίεση, οδήγησε στην Μεγάλη Έκρηξη και την διαστολή του σύμπαντος που παρατηρούμε σήμερα.
Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία, το σύμπαν συρρικνώθηκε σε μέγεθος περίπου 50 τάξεις μεγέθους μικρότερο απ’ ότι είναι σήμερα. Μετά την ανάκαμψη, φωτόνια και άλλα σωματίδια γεννήθηκαν, σηματοδοτώντας την Μεγάλη Έκρηξη. Κοντά στην ανάκαμψη, η πυκνότητα της ύλης ήταν τόσο υψηλή που μικρές μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν από κβαντικές διακυμάνσεις, σε σημεία υψηλότερης πυκνότητας της ύλης, καθιστώντας τις υποψίες για τη σκοτεινή ύλη βιώσιμες.
«Μικρές αρχέγονες μαύρες τρύπες μπορούν να δημιουργηθούν κατά τα πολύ πρώιμα στάδια του σύμπαντος και αν δεν είναι πολύ μικρές, η αποσύνθεσή τους λόγω της ακτινοβολίας Hawking [υποθετικό φαινόμενο των μαύρων οπών που εκπέμπουν σωματίδια λόγω κβαντικών επιδράσεων] δεν θα είναι αρκετά αποτελεσματική για να τα ξεφορτωθούμε, έτσι θα ήταν ακόμα εδώ», είπε στο σε email ο Πάτρικ Πίτερ , διευθυντής έρευνας στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας της Γαλλίας (CNRS), ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Ζυγίζοντας περισσότερο ή λιγότερο τη μάζα ενός αστεροειδούς , θα μπορούσαν να συνεισφέρουν στη σκοτεινή ύλη, ή ακόμη και να λύσουν αυτό το ζήτημα εντελώς», είπε.
Οι υπολογισμοί των επιστημόνων, δείχνουν πως οι ιδιότητες ενός τέτοιου σύμπαντος, όπως η καμπυλότητα του διαστήματος και το υπόβαθρο των μικροκυμάτων, ταιριάζουν με τις τρέχουμε παρατηρήσεις, κάτι που ενισχύει πολύ την υπόθεση της ομάδας.
Μάθαμε από τι είναι στην πραγματικότητα φτιαγμένο το διάστημα! Αστροφυσικός αποκαλύπτει τα πάντα!
Για να δοκιμάσουν περαιτέρω τις υποθέσεις τους, οι ερευνητές της ομάδας, ελπίζουν να κάνουν χρήση των παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων, επόμενης γενιάς. Η ομάδα υπολόγισε τις ιδιότητες των βαρυτικών κυμάτων που παράγονται κατά τον σχηματισμό μαύρης τρύπας στο μοντέλο τους και διαπίστωσαν πως θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από τα επερχόμενα βαρυτικά παρατηρητήρια, όπως Laser Interferometer Space Antenna (LISA) και το τηλεσκόπιο Αϊνστάιν. Από αυτά μπορούν να πάρουν μετρήσεις που θα επιβεβαιώσουν εάν οι αρχέγονες μαύρες τρύπες, είναι όντως σκοτεινή ύλη. Στα αρνητικά, τα νέα παρατηρητήρια θα είναι έτοιμα και λειτουργικά σε μια δεκαετία.
«Αυτό το έργο είναι σημαντικό με την έννοια ότι παρέχει έναν φυσικό τρόπο σχηματισμού μικρών αλλά ακόμα παρόντων μαύρων οπών που σχηματίζουν σκοτεινή ύλη σε ένα πλαίσιο που δεν είναι το συνηθισμένο που βασίζεται στον πληθωρισμό», είπε ο Peter. «Άλλα έργα διερευνούν αυτήν τη στιγμή τη συμπεριφορά τέτοιων μικροσκοπικών μαύρων τρυπών γύρω από αστέρια, που ενδεχομένως θα οδηγήσουν σε έναν τρόπο ανίχνευσης τους στο μέλλον».
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
