Τι Γίνεται Αν Οι Μαύρες Τρύπες Υπήρχαν Πριν τα Αστέρια;
Θέλω να σας πω κάτι που με ενθουσίασε για τκαλά αυτή την εβδομάδα. Επιστήμονες ίσως βρήκαν ενδείξεις για μαύρες τρύπες που σχηματίστηκαν πριν τα πρώτα αστέρια. Πριν τις γαλαξίες. Πριν... σχεδόν από οτιδήποτε άλλο.
Και αυτή η ανακάλυψη ίσως μας βοηθήσει να καταλάβουμε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος: τη σκοτεινή ύλη.
Ξέρω, ακούγεται σαν σενάριο επιστημονικής φαντασίας. Αλλά μείνετε μαζί μου.
Τι Βρήκαν
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι μελετούσαν ένα παράξενο σήμα από τον LIGO — θυμάστε, αυτόν που ανίχνευσε τα βαρυτικά κύματα το 2015; Τεράστια στιγμή. Οπότε, ο ανιχνευτής εντόπισε κάτι που μοιάζει με συγχώνευση μαύρων τρυπών. Με μια ιδιαιτερότητα όμως. Το ένα από τα δύο αντικείμενα ήταν τόσο μικρό — λιγότερο από τη μάζα του Ήλιου μας. Και αυτό δεν θα έπρεπε να είναι δυνατό. Τουλάχιστον σύμφωνα με όσα ξέρουμε για το πώς σχηματίζονται οι μαύρες τρύπες.
Πώς Φτιάχνονται οι Κανονικές Μαύρες Τρύπες
Οι μαύρες τρύπες που γνωρίζουμε δημιουργούνται όταν τεράστια αστέρια πεθαίνουν σε εκρηκτικές σουπερνόβα. Οι μάζες τους κυμαίνονται από λίγες φορές τη μάζα του Ήλιου μέχρι δισεκατομμύρια φορές περισσότερο. Αλλά μια μαύρη τρύπα μικρότερη από τον Ήλιο μας; Αυτό δεν εξηγείται εύκολα με τον συνηθισμένο τρόπο.
Αυτά τα μικροσκοπικά αντικείμενα ονομάζονται πρωτογενείς μαύρες τρύπες. Πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν μέσα στο πρώτο κλάσμα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Σκεφτείτε το. Μιλάμε για μαύρες τρύπες που υπήρχαν όταν το σύμπαν ήταν ακόμα νεογέννητο — πριν υπάρξουν άτομα, πριν οτιδήποτε αναγνωρίζουμε σήμερα.
Η θεωρία δεν είναι καινούργια. Προτάθηκε από Σοβιετικούς επιστήμονες επί Cold War. Ο Στίβεν Χόκινγκ την ανέπτυξε περαιτέρω τη δεκαετία του '70, προτείνοντας ότι αυτές οι αρχαίες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να υπάρχουν παντού — ακόμα και να αποτελούν αυτό που λέμε σκοτεινή ύλη.
Τι Είναι η Σκοτεινή Ύλη
Η σκοτεινή ύλη είναι... ε, δεν ξέρουμε ακριβώς τι είναι. Λίγο άβολο για την επιστήμη, έτσι; Αυτό που ξέρουμε: είναι αόρατη, δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως, και αποτελεί περίπου το 85% της ύλης του σύμπαντος. Χωρίς τη βαρυτική της έλξη, γαλαξίες σαν τον δικό μας πιθανώς δεν θα υπήρχαν.
Το πρόβλημα; Δεν μπορούμε να την ανιχνεύσουμε απευθείας. Ξέρουμε ότι υπάρχει μόνο από το πώς επηρεάζει τη βαρύτητα σε κοσμική κλίμακα.
Εδώ γίνεται ενδιαφέρον. Αν οι πρωτογενείς μαύρες τρύπες υπάρχουν στις σωστές ποσότητες, θα μπορούσαν να είναι η σκοτεινή ύλη. Όχι απλώς να την εξηγούν — να την αποτελούν.
Η Απόδειξη;
Επιστρέφουμε σε αυτό το περίεργο σήμα του LIGO. Η ομάδα του Μαϊάμι έκανε υπολογισμούς για το πόσες πρωτογενείς μαύρες τρύπες μπορεί να υπάρχουν εκεί έξω και πόσο συχνά θα περιμέναμε να τις ανιχνεύσουμε. Τα αποτελέσματά τους δείχνουν ότι το σήμα που έπιασε ο LIGO ταιριάζει με πρωτογενή μαύρη τρύπα — και δεν αντιφάσκει με την ιδέα ότι αυτά τα αντικείμενα αποτελούν ή συμβάλλουν σημαντικά στη σκοτεινή ύλη.
«Πιστεύουμε ότι η μελέτη μας θα βοηθήσει στην επιβεβαίωση ότι πράγματι υπάρχουν», δήλωσε ο Nico Cappelluti, ένας από τους ερευνητές.
Αλλά εδώ είναι η λεπτομέρεια — και μας αρέσει που οι ίδιοι οι επιστήμονες είναι ειλικρινείς. Μια ανίχνευση δεν αρκεί. Χρειαζόμαστε περισσότερα. Περισσότερα σήματα, περισσότερα δεδομένα, περισσότερη επιβεβαίωση.
«Ο LIGO κατέγραψε πολύ ισχυρές ενδείξεις ότι αυτού του είδους οι μαύρες τρύπες υπάρχουν», εξήγησε ο Cappelluti. «Αλλά θα χρειαστεί να ανιχνεύσουμε άλλο ένα τέτοιο σήμα ή και περισσότερα για να έχουμε την οριστική απόδειξη».
Η Αναμονή Είναι Μέρος της Διασκέδασης
Λατρεύω που η επιστήμη λειτουργεί έτσι. Δεν βιαζόμαστε σε συμπεράσματα, ακόμα κι όταν τα αποτελέσματα είναι δελεαστικά. Ο LIGO συνεχίζει να παρατηρεί το σύμπαν, όπως και οι διεθνείς του εταίροι. Κάθε ανίχνευση μας φέρνει πιο κοντά στο να καταλάβουμε αν οι πρωτογενείς μαύρες τρύπες είναι αληθινές — και αν κρύβονταν όλο αυτόν τον καιρό μπροστά στα μάτια μας, αποτελώντας το μυστηριώδες υλικό που συγκρατεί το σύμπαν μαζί.
Προς το παρόν, περιμένουμε. Όμως ειλικρινά; Το γεγονός ότι έχουμε αυτή τη συζήτηση — ότι διαθέτουμε όργανα αρκετά ευαίσθητα για να ανιχνεύσουν κυματισμούς στον χωροχρόνο από μαύρες τρύπες μικρότερες από τον Ήλιο μας — είναι εκπληκτικό. Ζούμε σε μια απίστευτη εποχή για την αστρονομία.
Και αν αυτές οι μικροσκοπικές, αρχαίες μαύρες τρύπες αποδειχθούν αληθινές; Όλα όσα νομίζαμε ότι ξέρουμε για το πρώιμο σύμπαν μόλις έγιναν πολύ πιο ενδιαφέροντα.