Malé čierne diery mohli mať veľký vplyv na raný vesmír.
veľká populácia malých čierne diery Mohli naplniť mladý vesmír časticami a žiarením a vytvoriť tak vlastnú čiernu dieru poháňanú veľký treskfyzici navrhujú v novom článku.
Zatiaľ existuje len jeden istý spôsob, ako vytvoriť čiernu dieru. mali by ste začať vo veľkom hviezda A potom to nechať zomrieť. Na konci svojej životnosti sa jej jadro zrúti vlastnou váhou. Bez akejkoľvek inej sily, ktorá by dokázala odolať tomuto tlaku, pokračuje v kolapse do nekonečne malého bodu: singularity. Astronómovia veria, že takto fungujú všetky čierne diery vo vesmíre, od hviezdnych dier až po tie, ktoré obývajú každú galaxiu. supermasívna čierna diera Tí, ktorí sedia v galaktickom jadre, majú začiatok.
Pripojené: Ako došlo ku kozmickej inflácii – a prečo nás to zaujíma?
Ale môže existovať aj iný spôsob. Raný vesmír bol chaotický a energický, najmä potom infláciePredpokladaná udalosť, ktorá spustila neuveriteľnú expanziu, ktorá rozfúkala náš vesmír do obrovskej veľkosti za menej ako sekundu.
Keď inflácia skončila, samotný časopriestor osciloval a vibroval uvoľnenými potlačenými energiami. Vesmír môže byť taký násilný, že náhodné miesta časopriestoru môžu spontánne dosiahnuť kritické prahové hodnoty hustoty a veľkosti, čím sa spustí tvorba „prapôvodných“ čiernych dier, ktoré zaplavujú vesmír.
Astronómovia po desaťročia hľadali tieto prvotné čierne diery, ktoré pôvodne navrhli Stephen Hawking, alebo aspoň vylúčiť ich možnosť. Nespočetné množstvo pozorovaní označilo objav za prázdny, pretože každá čierna diera väčšia ako asi miliarda gramov (približne hmotnosť typickej hory na Zemi) by ovplyvnila neskorší vývoj vesmíru a vzoprela sa známym pozorovaniam.
zatknutý voj
Ale mnohí výskumníci sa nepozreli na menšie čierne diery s veľkosťou hôr, ktoré sa mohli vytvoriť po inflácii. Tím fyzikov sa teda rozhodol podrobne preskúmať, ako sa tieto malé čierne diery môžu správať – a ako by sme ich mohli odhaliť. Svoje zistenia podrobne opísali v článku zverejnenom v online predtlačovej databáze arXiv (otvorí sa na novej karte),
Všetky čierne diery majú obmedzenú životnosť. Vďaka Hawkingovi vieme, že čierne diery nie sú úplne čierne. Namiesto toho pomaly uvoľňujú žiarenie prostredníctvom exotického kvantového procesu, ktorý sa odohráva v ich blízkosti Horizont udalostí, Tento proces, známy ako Hawkingovo žiarenie, je neuveriteľne pomalý. Typická čierna diera s hviezdnou hmotnosťou vyžaruje každý rok iba jedinú časticu žiarenia. Menšie čierne diery však vyžarujú žiarenie rýchlejšie. Tieto malé prvotné čierne diery by dlho neprežili, pretože by sa v priebehu niekoľkých minút vyparili v dôsledku Hawkingovho žiarenia.
bolo to dávno pred ďalšou kritickou érou v r histórie vesmíru, formovanie prvých prvkov. Takže tieto čierne diery by boli schopné uniknúť súčasným obmedzeniam pozorovania, pretože by už dávno opustili scénu.
Ale stále môžeme nájsť spôsoby, ako odhaliť menšie prvotné čierne diery, ako výskumníci podrobne uvádzajú vo svojom článku.
Najpozoruhodnejším efektom je, že tieto čierne diery by mohli oddialiť vývoj vesmíru. náš vesmír sa neustále rozširuje, Takže po inflácii hustota hmoty a žiarenia rapídne klesla, pretože všetok ten materiál bol zriedený na stále väčšie množstvá.
Ale prvotné čierne diery by mohli zabrániť tomuto charakteristickému vývoju. Hneď ako sa sformovali, začali by vyžarovať Hawkingovo žiarenie, čím by sa ich hmota premieňala na žiarenie. Fyzici vysvetlili, že tieto malé čierne diery mohli pridať ďalšie žiarenie do vesmíru rovnako rýchlo, ako ho samotný vesmír rozriedil, pričom hustotu udržali konštantnú v prvých minútach po Veľkom tresku.
Pripojené: čierne diery vesmíru (obrázky)
primitívny inštinkt
Tento scenár by priviedol vesmír do akejsi „stázy“ a zastavil by normálny rast vesmíru poháňaný expanziou, zatiaľ čo čierna diera robila svoju prácu. Výskumníci zistili, že by to umožnilo čiernym dieram vyvíjať rôzne účinky na vesmír bez porušenia akýchkoľvek známych pozorovaní. Narodia sa, urobia niečo zaujímavé, kým sa vesmír zastaví, a zmiznú, zvyšok kozmickej histórie sa odvíja ako zvyčajne.
Napríklad vyparovanie týchto prvotných čiernych dier môže byť zodpovedné za vyplnenie vesmíru. temná hmota Alebo temná energia, alebo možno začali proces baryogenézy, ktorý prinútil vesmír viac hmoty ako antihmoty,
A prvotné čierne diery by tiež mohli naplniť vesmír jedinečnými podpismi gravitačné vlny, čo sú vlnky v časopriestore. Súčasné detektory gravitačných vĺn nemajú citlivosť na detekciu týchto gravitačných vĺn, ale budúce vesmírne detektory – ako napríklad vesmírna anténa laserového interferometra, ktorá sa má spustiť v nasledujúcom desaťročí – môžu.
sledujte nás na Twitteri @Spacedotcom (otvorí sa na novej karte) alebo na Facebook (otvorí sa na novej karte),
