Ами ако черните дупки съществуваха преди звездите?
Чакайте, трябва да ви разкажа за нещо, което ме развълнува тази седмица. Учени може би са открили следи от черни дупки, които са се формирали преди първите звезди. Преди галактики. Преди... ами преди почти всичко. И това откритие може да ни помогне най-накрая да разберем една от най-големите мистерии във Вселената: тъмната материя.
Знам, звучи като от научнофантастичен филм. Но оставете ме да ви обясня.
Изследователи от Университета в Маями са изучавали странен сигнал, засечен от LIGO (може би си спомняте LIGO — там откриха гравитационните вълни през 2015 година). Обсерваторията е засякла това, което изглежда като сливане на черни дупки, но с уловка. Един от обектите бил много малък — по-малък от масата на нашето Слънце. И това не би трябвало да е възможно. Поне според това, което знаем за образуването на черни дупки.
Защо е толкова важно
Обикновените черни дупки — тези, за които знаем — се образуват, когато масивни звезди умират в експлозии на свръхнови. Те имат маса от няколко пъти по-голяма от Слънцето до милиарди пъти повече. Но черна дупка, по-малка от нашето Слънце? Това е много по-трудно да се обясни с нормалната звездна еволюция.
Тези миниатюрни обекти се наричат първични черни дупки и според учените са се формирали в първата част от секундата след Големия взрив. Помислете върху това. Говорим за черни дупки, които са съществували, когато Вселената е била новородена — преди да има атоми, преди каквото и да било, което разпознаваме днес.
Теорията не е нова. Тя датира от Студената война, когато съветски учени първи са я предложили. По-късно Стивън Хокинг я развива през 70-те години, като допуска, че тези древни черни дупки може да са навсякъде — дори да съставляват това, което наричаме тъмна материя.
Защо тъмната материя е толкова важна
Тъмната материя е... ами, всъщност не знаем какво е. Съвсем неудобно за науката, нали? Но ето какво знаем: тя е невидима, не излъчва и не поглъща светлина, а съставлява около 85% от цялата материя във Вселената. Без гравитационното ѝ притегляне галактики като нашата вероятно изобщо нямаше да съществуват.
Проблемът? Не можем директно да засечем тъмната материя. Знаем само, че е там, защото влияе на гравитацията в космически мащаб.
Тук първичните черни дупки стават наистина интересни. Ако съществуват в правилното количество, те биха могли да бъдат тъмната материя. Не просто да я обясняват — а да я съставляват.
Доказателството?
Да се върнем на онзи странния сигнал от LIGO. Екипът от Маями е направил изчисления колко първични черни дупки може да има там и колко често бихме очаквали да ги засичаме да се сливат с други обекти. Резултатите показват, че сигналът на LIGO съответства на първична черна дупка — и не противоречи на идеята, че тези обекти съставляват (или допринасят значително за) тъмната материя.
„Вярваме, че нашето проучване ще помогне да се потвърди, че те наистина съществуват", казва Нико Капелути, един от изследователите. Доста вълнуващи думи.
Но ето какво трябва да помним — учените сами са честни по този въпрос. Едно засичане не е достатъчно. Нужни са ни още. Още сигнали, още данни, още потвърждения.
„LIGO засече това, което е много силно доказателство, че тези видове черни дупки съществуват", обяснява Капелути. „Но ще ни трябва да засечем друг такъв сигнал или дори няколко, за да получим категоричното потвърждение, че са реални."
Изчакването е част от забавлението
Обичам, че науката работи по този начин. Няма бързане към прибързани заключения, дори когато резултатите са обещаващи. LIGO продължава да наблюдава космоса, а международните му партньори правят същото. Всяко засичане ни доближава до разбирането дали първичните черни дупки са реални — и дали са се криели навсякъде пред очите ни през цялото това време, съставлявайки мистериозната тъмна материя, която държи Вселената ни заедно.
Засега чакаме. Но честно? Фактът, изобщо водим този разговор — че имаме инструменти, достатъчно чувствителни да засекат вълнения в пространство-времето от черни дупки, по-малки от нашето Слънце — е нещо невероятно. Живеем в невероятно време за астрономията.
И ако тези миниатюрни, древни черни дупки се окажат реални? Всичко, което мислехме, че знаем за ранната Вселена, става доста по-интересно.