By Πώς σχηματίστηκαν οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες; Τι είναι η σκοτεινή ύλη; Με ένα εναλλακτικό μοντέλο για το πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν, σε αντίθεση με την μέχρι σήμερα αποδεκτή θεωρία της εξέλιξης του σύμπαντος, μια ομάδα αστρονόμων προτείνει ότι και τα δύο αυτά κοσμικά μυστήρια θα μπορούσαν να εξηγηθούν από τις λεγόμενες «αρχέγονες μαύρες τρύπες».
Οι Nico Cappelluti (πανεπιστήμιο Miami), Günther Hasinger (διευθυντής της ESA) και Priyamvada Natarajan (πανεπιστήμιο Yale), υποστηρίζουν ότι οι μαύρες τρύπες υπήρχαν από την αρχή του σύμπαντος και ότι αυτές οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να αποτελούν την μέχρι σήμερα ανεξήγητη σκοτεινή ύλη. Η εργασία τους έγινε δεκτή για δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό ‘The Astrophysical Journal’.
«Οι μαύρες τρύπες διαφορετικών μεγεθών εξακολουθούν να είναι ένα μυστήριο. Δεν κατανοούμε πως οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες κατέληξαν να είναι τόσο τεράστιες στο σχετικά σύντομο διαθέσιμο χρονικό διάστημα από την Μεγάλη Έκρηξη μέχρι σήμερα».
Στο άλλο άκρο της κλίμακας, μπορεί επίσης να υπάρχουν πολύ μικρές μαύρες τρύπες, σύμφωνα π.χ. με παρατηρήσεις από την Γαία της ESA. Αν υπάρχουν, είναι πολύ μικρές για να έχουν σχηματιστεί από άστρα που πέθαναν. «Η μελέτη μας δείχνει ότι, χωρίς την εισαγωγή νέων σωματιδίων ή νέας φυσικής, μπορούμε να εξηγήσουμε τα μυστήρια της σύγχρονης κοσμολογίας, από την φύση της σκοτεινής ύλης μέχρι την προέλευση των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών», λέει ο Nico Cappelluti.
Αν οι περισσότερες από τις μαύρες τρύπες σχηματίστηκαν αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη, θα μπορούσαν να είχαν αρχίσει να συγχωνεύονται στο αρχέγονο σύμπαν, σχηματίζοντας όλο και πιο ογκώδεις μαύρες τρύπες με την πάροδο του χρόνου. Ο μελλοντικός διαστημικός ανιχνευτής βαρυτικών κυμάτων LISA, θα μπορούσε να συλλάβει τα σήματα αυτών των συγχωνεύσεων, εφόσον υπάρχουν αρχέγονες μαύρες τρύπες. Οι μικρές μαύρες τρύπες μπορεί απλά να είναι οι αρχέγονες μαύρες τρύπες οι οποίες δεν έχουν συγχωνευθεί ακόμη προς μεγαλύτερες.
Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, το σύμπαν θα ήταν παντού γεμάτο με μαύρες τρύπες. Τα άστρα θα άρχιζαν να σχηματίζονται γύρω από αυτές τις συσσωρεύσεις «σκοτεινής ύλης», δημιουργώντας ηλιακά συστήματα και γαλαξίες επί δισεκατομμύρια χρόνια. Αν τα πρώτα άστρα σχηματίζονταν πράγματι γύρω από αρχέγονες μαύρες τρύπες, τότε θα υπήρχαν νωρίτερα στο σύμπαν σε σχέση με τις προβλέψεις του καθιερωμένου κοσμολογικού προτύπου.
«Οι αρχέγονες μαύρες τρύπες, αν υπάρχουν, θα μπορούσαν κάλλιστα να είναι οι σπόροι σχηματισμού όλων των μαύρων τρυπών, συμπεριλαμβανομένης και αυτής στο κέντρο του Γαλαξία μας», λέει ο Priyamvada Natarajan. Η αποστολή της ESA Ευκλείδης, η οποία θα διερευνήσει το σκοτεινό σύμπαν με μεγαλύτερη λεπτομέρεια από ποτέ, θα μπορούσε να παίξει ρόλο στην προσπάθεια συσχέτισης των αρχέγονων μαύρων τρυπών με την σκοτεινή ύλη.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA/ESA/CSA, που θα εκτοξευθεί τις επόμενες μέρες, θα παίξει τον ρόλο μιας κοσμικής χρονομηχανής, φθάνοντας στο πολύ μακρινό παρελθόν, πριν από περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια και πλέον, ίσως ρίξει περισσότερο φως σε αυτό το μυστήριο. «Αν τα πρώτα άστρα και οι γαλαξίες έχουν ήδη σχηματιστεί στους λεγόμενους «σκοτεινούς αιώνες», το τηλεσκόπιο James Webb θα πρέπει να μπορεί να διαπιστώσει την ύπαρξή τους», προσθέτει ο Günther.
Πηγή: ESA / PHYSICSGG
