لبعض الوقت الآن ، كان علماء الفيزياء يبحثون عن الثقوب السوداء، أشياء غريبة يمكن أن تكون قد تشكلت في بداية الكون وأنتجت مجموعة كاملة من الخدع الكونية.
باستخدام تلسكوب عملاق يبلغ عرضه 8.2 متر (27 قدمًا) ، يبحث الفيزيائيون في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ومعهد كافلي للفيزياء والرياضيات للكون في اليابان عن علامات من هذه الأشياء ؛ قد يشير اكتشافهم إلى أن كوننا كان يخلق أكوانًا صغيرة عندما كان صغيرًا هو نفسه.
ما يأملون في رؤيته لن يكون شنيعًا مثل النظر إلى حقائق بديلة. ولكن إذا كانت نماذجهم الجديدة صحيحة وكانوا صبورين بدرجة كافية ، فيمكنهم العثور على ثقب أسود بدائي (PBH) يطفو بيننا وبين مجرة قريبة.
إن اكتشاف مثل هذا الشيء لديه القدرة على سد العديد من الفجوات في معرفتنا حول مجموعة كاملة من الظواهر ، من الطبيعة إلى مادة سوداء توزيع العناصر الثقيلة في الفضاء.
الأكثر إثارة للإعجاب ، يمكن أن يكون أيضًا دليلًا على ما إذا كان كوننا مجرد واحد من العديد من الأنواع الأخرى في شجرة عائلة متعددة الأكوان المتفرعة التي ولدت مرة واحدة كأطفالها أثناء التضخم الكوني – على الرغم من استمرار الجدل. في هذه النقطة الأخيرة.
تشترك الثقوب السوداء البدائية كثيرًا مع الثقوب السوداء العادية المتكونة من النجوم المنهارة. كلاهما تركيزات مكثفة للمادة التي تقصر الزمكان المحيط في فرادة ، على سبيل المثال.
التفردات هي نفسها كائنات غريبة ، تتكون من نقاط حيث فيزياء التشوه المكاني النسبية العامة تلبية المقاييس الأكثر دقة لميكانيكا الكم. لسوء الحظ ، تختلف هاتان النظريتان الرئيسيتان حول بعض التفاصيل الحاسمة للواقع ، لذلك لا أحد متأكد تمامًا من ماهية التفرد.
حتى التشويه المحيط بالمكان والزمان يفسد حدسنا ، مما يترك مجالًا للتكهنات بأن كل ثقب أسود هي صرة لكون منفصل تمامًا.
إنه ليس بعيد المنال كما يبدو. يوجد الكثير من الأسباب الوجيهة فكر بمجرد عبور مراقب مضطرب أفق الحدث – خط اللاعودة – يصبح المكان والزمان غير مختلفين عن كون متوسع مثل كوننا.
هذا يعني أنه في كل مرة ينهار فيها نجم ليشكل تفردًا ، يصبح كوننا أحد الوالدين. مازل توف!
حيث تختلف الثنائيات البدينة في أنها قد تكون قد ولدت عندما كان كوننا ربما عصرًا ثانيًا ، وقت كان فيه الإشعاع هو المهيمن (وليس الكثير).
بالنظر إلى قوة الدفع الكافية في أي منطقة ، يمكن أن ينقلب بحر الضوء المركز هذا على الحافة في حالة فردية. وبما أن الظروف كانت قاسية بالفعل ، فإن كمية الكتلة المطلوبة ستكون أقل بكثير من تلك المطلوبة حتى لأصغر الثقوب السوداء النجمية.
الثقوب السوداء البدائية هي أفكار مثيرة للاهتمام تفتقر بشدة إلى الأدلة القوية. لسوء الحظ ، كانت الثقوب الأصغر قد تبخرت منذ فترة طويلة في نفخة إشعاع هوكينغ. وكل هذا كبير بما يكفي لدرجة أننا بالتأكيد سنلاحظه الآن.
لكن هناك احتمالات لم يستبعدها الباحثون بعد.
في هذا النموذج الجديد ، عاد الفريق إلى نظرية حيث يمكن للتأثيرات الكمومية في الفضاء الفارغ أن تخلق نوعًا من فقاعة الفراغ ، مما يوفر بذرة للانهيار.
تظهر حساباتهم أن هذه الظروف خلال فترة التضخم السريع يمكن أن تخلق بشكل معقول ثقوبًا سوداء بدائية لمجموعة من الكتل. ومن المثير للاهتمام أن بعضها سيكون ما نتوقعه من المادة المظلمة.
إنها فكرة قديمة كانت موجودة منذ بعض الوقت ، حيث يبدو أنها غير مرجحة بشكل متزايد كمرشح. إذا كان عدد سكان هذه الثقوب السوداء الصغيرة يتصرف مثل المادة المظلمة ، فمن المحتمل أن يمثل فقط a نسبة منه.
للإضافة إلى الشكوك ، تمت تجربة الطريقة التي يريد الفريق استخدامها للعثور على هذه الأشياء من قبل.
في العام الماضي ، استخدم الباحثون Hyper Suprime-Cam من Subaru Telescope لجمع ما يقرب من 200 لقطة من مجرتنا المجاورة أندروميدا في سبع ساعات ، فقط لمعرفة ما إذا كان يمكن أن يطفو PBH بكتلة القمر لدينا.
بخلاف “ربما” البسيطة ، لم تجد التجربة أي شيء مثير.
لكن مع هذا النموذج الجديد ، يقول الباحثون إذا انتظرنا لفترة أطول قليلاً – حوالي 88 ساعة – فقد نكون محظوظين هذه المرة. أو على الأقل رفض توقعهم.
إن تحديد ثقب أسود بدائي بهذا الحجم من شأنه أن يزود علماء الكونيات بجسم يمكن أن يساعد في تفسير مجموعة من المشاكل المحيرة. هذا لا يمكن أن يساهم فقط في فهمنا للمادة المظلمة ، اصطدامها بالنجوم النيوترونية. يمكن أن تشرح انفجارات الراديو السريعة.
ربما رأينا بالفعل انفجارًا بين هذه الثقوب السوداء الخفيفة في إشارة لحدث موجة الجاذبية التي لها جميع خصائص اندماج النجوم النيوترونية ، بدون الفلاش.
فيما يتعلق بما إذا كانت هذه الثقوب السوداء القديمة هي حقًا موطن لأطفال كوننا ، سنحتاج إلى بعض الفيزياء الثورية لتأكيدها. لكن أنواع الثقوب السوداء الناتجة في هذا السيناريو ستكون بالضبط ما نبحث عنه.
قد تضيف الأصابع عبر Hyper Suprime-Cam شيئًا بسيطًا إلى ألبوم العائلة.
تم نشر هذا البحث في خطابات الفحص البدني.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”