Ce-ar fi dacă găurile negre existau înainte de stele?
Trebuie să-ți spun ceva care m-a entuziasmat sincer în această săptămână. Oamenii de știință ar fi putut găsi dovezi ale unor găuri negre care s-au format înainte de primele stele. Înainte de galaxii. Înainte de aproape orice.
Știu, sună ca ceva dintr-un film SF. Dar rămâi cu mine aici.
Cercetătorii de la Universitatea din Miami au studiat un semnal ciudat detectat de LIGO. Observatorul a identificat ceea ce pare a fi o fuziune de găuri negre, dar cu o particularitate: unul dintre obiecte era foarte mic — mai mic decât masa Soarelui nostru. Și asta nu ar trebui să fie posibil. Cel puțin, nu conform înțelegerii noastre actuale despre formarea găurilor negre.
De ce contează asta
Găurile negre obișnuite — cele pe care le cunoaștem — se formează când stelele masive mor în explozii de supernove spectaculoase. Au mase de la câteva ori masa Soarelui până la miliarde de ori mai mult. Dar o gaură neagră mai mică decât Soarelul nostru? Aici lucrurile devin complicate pentru evoluția stellară normală.
Aceste obiecte minuscule se numesc găuri negre primordiale. Se crede că s-au format în prima fracțiune de secundă după Big Bang. Gândește-te la asta. Vorbim despre găuri negre care au apărut când universul abia se născuse — înainte să existe atomii, înainte de orice recunoaștem astăzi.
Teoria nu e nouă. Își are rădăcinile în era Războiului Rece, când oamenii de știință sovietici au propus prima dată ideea. Stephen Hawking a dezvoltat conceptul mai departe în anii 1970, sugerând că aceste găuri negre antice ar putea fi peste tot — ar putea chiar constitui ceea ce numim materie întunecată.
De ce e materie întunecată un subiect atât de mare
Materia întunecată este... ei bine, nu știm exact ce este. E un pic stânjenitor pentru știință, nu? Dar iată ce știm: e invizibilă, nu emite și nu absoarbe lumină, și reprezintă aproximativ 85% din toată materia din univers. Fără atracția ei gravitațională, galaxii ca a noastră probabil n-ar exista.
Problema? Nu putem detecta direct materia întunecată. Știm doar că e acolo pentru că afectează gravitația la scară cosmică.
Aici intervine partea interesantă legată de găurile negre primordiale. Dacă există în numărul potrivit, ele ar putea fi materia întunecată. Nu doar s-o explice — ci s-o constituie efectiv.
Dovada care lipsea?
Revenim la semnalul ciudat al LIGO. Echipa din Miami a efectuat calcule pentru a vedea câte găuri negre primordiale ar putea exista acolo și cât de des ne-am aștepta să le detectăm fuzionând cu alte obiecte. Rezultatele lor sugerează că semnalul prins de LIGO e consistent cu o gaură neagră primordială — și nu contrazice ideea că aceste obiecte ar putea constitui materia întunecată.
„Credem că studiul nostru va ajuta la confirmarea că ele chiar există," a spus Nico Cappelluti, unul dintre cercetători. Cuvinte destul de entuziasmante.
Dar iată chestiunea — și apreciez că oamenii de știință înșiși sunt onești despre asta — o singură detectare nu e suficientă. Avem nevoie de mai mult. Mai multe semnale, mai multe date, mai multe confirmări.
„LIGO a prins ceea ce reprezintă o dovadă puternică că aceste tipuri de găuri negre există," a explicat Cappelluti. „Dar vom avea nevoie să detectăm încă un astfel de semnal sau chiar mai multe pentru a obține confirmarea definitivă că sunt reale."
Așteptarea face parte din distracție
Îmi place că știința funcționează așa. Nu se grăbește să tragă concluzii, chiar când rezultatele sunt tentante. LIGO continuă să observe cosmosul, iar partenerii săi internaționali fac la fel. Fiecare detectare ne apropie de înțelegerea dacă găurile negre primordiale sunt reale — și dacă s-au ascuns în văzul lumii tot timpul, contribuind la misteriosul material care ține universul nostru laolaltă.
Pentru acum, așteptăm. Dar sincer? Faptul că purtăm această conversație — că avem instrumente suficient de sensibile să detectăm unde în țesătura spațiului-timp de la găuri negre mai mici decât Soarelul nostru — pare ceva extraordinar. Trăim o perioadă fantastică pentru astronomie.
Și dacă aceste găuri negre minuscule și antice se dovedesc a fi reale? Tot ce credeam că știm despre universul timpuriu tocmai a devenit mult mai interesant.