Tænk hvis sorte huller eksisterede før stjernerne
Okay, jeg bliver nødt til at fortælle dig om noget, der virkelig har grebet mig denne uge. Forskere har muligvis fundet beviser for sorte huller, der blev dannet før de første stjerner nogensinde opstod. Før galakser. Før... ja, stort set alt andet. Og denne opdagelse kan hjælpe os med endelig at forstå en af universets største gåder: mørkt stof.
Jeg ved det godt — det lyder som noget fra en sci-fi film. Men hæng på.
Forskere fra University of Miami har undersøgt et mærkeligt signal fra LIGO (du kender måske LIGO fra dengang, de første gang opdagede gravitationsbølger i 2015 — det var en kæmpe begivenhed). Observatoriet opfangende det, der lignede en sammenstød mellem to sorte huller, men med en twist. Ét af objekterne var utroligt lille — mindre end vores egen solmasse. Og det burde ikke være muligt. I hvert fald ikke ifølge vores nuværende forståelse af, hvordan sorte huller dannes.
Hvorfor er det her vigtigt?
Almindelige sorte huller — dem vi kender — dannes, når massive stjerner dør i enorme supernovaeksplosioner. De har masser der spænder fra nogle få gange vores sol til milliarder af gange mere. Men et sort hul mindre end vores sol? Det er meget sværere at forklare gennem almindelig stjerneudvikling.
Disse små objekter kaldes urgamle sorte huller (primordiale sorte huller), og man tror, de blev dannet i løbet af det første splitsekund efter Big Bang. Tænk over det. Vi taler om sorte huller, der opstod, da universet knap nok var et nyfødt barn — før atomer eksisterede, før alt det vi genkender i dag.
Teorien er ikke ny. Den går helt tilbage til den kolde krig, hvor sovjetiske forskere først fremlagde idéen. Stephen Hawking udviklede konceptet yderligere i 1970'erne og antydede, at disse urgamle sorte huller kunne være overalt — måske endda udgøre det, vi kalder mørkt stof.
Hvorfor er mørkt stof så stor en ting?
Mørkt stof er... ja, vi ved faktisk ikke, hvad det er. Det er lidt pinligt for videnskaben, ikke? Men her er hvad vi ved: Det er usynligt, det udsender eller optager ikke lys, og det udgør cirka 85 procent af alt stof i universet. Uden dets tyngdekraftseffekt ville galakser som vores sandsynligvis ikke eksistere.
Problemet? Vi kan ikke direkte påvise mørkt stof. Vi ved kun, det er der, fordi vi kan se, hvordan det påvirker tyngdekraften i kosmisk målestok.
Det er her, de primordiale sorte huller bliver virkelig interessante. Hvis de findes i de rigtige mængder, kan de være mørkt stof. Ikke bare forklare det — faktisk udgøre det.
Det afgørende bevis?
Tilbage til det mærkelige LIGO-signal. Forskerne fra Miami lavede beregninger for at se, hvor mange primordiale sorte huller der muligvis er derude, og hvor ofte vi ville forvente at opdage dem kollidere med andre objekter. Deres resultater antyder, at signalet LIGO fangede, stemmer overens med et primordium sort hul — og udelukker ikke, at disse objekter udgør (eller bidrager markant til) mørkt stof.
"Vi tror, vores studie vil hjælpe med at bekræfte, at de faktisk eksisterer," sagde Nico Cappelluti, en af forskerne. Ret spændende ord.
Men her er pointen — og jeg sætter pris på, at forskerne selv er ærlige om det — én enkelt detektion er ikke nok. Vi har brug for mere. Flere signaler, mere data, mere bekræftelse.
"LIGO opfangede, hvad der er meget stærkt bevis for, at denne type sorte huller eksisterer," forklarede Cappelluti. "Men vi bliver nødt til at opdage endnu et sådant signal eller endda flere for at få den endelige bekræftelse på, at de er virkelige."
Ventetiden er en del af det sjove
Jeg elsker, at videnskaben fungerer på denne måde. Man kan ikke bare springe til konklusioner, selv når resultaterne er fristende. LIGO fortsætter med at observere kosmos, og dets internationale partnere gør det samme. Hver eneste detektion bringer os tættere på at forstå, om primordiale sorte huller er virkelige — og om de har gemt sig i det åbne hele tiden, og udgør det mystiske mørke stof, der holder vores univers sammen.
For nu venter vi. Men ærligt talt? Det faktum, at vi overhovedet har denne samtale — at vi har instrumenter følsomme nok til at opdage krusninger i rumtiden fra sorte huller mindre end vores sol — føles som noget bemærkelsesværdigt. Vi lever i en utrolig tid for astronomien.
Og hvis disse små, urgamle sorte huller viser sig at være virkelige? Så blev alt, vi troede vi vidste om det tidlige univers, pludselig meget mere interessant.