gov-civil-vilareal.ptΕίναι η σκοτεινή ύλη φτιαγμένη από μικρές μικροσκοπικές μαύρες τρύπες από άλλο σύμπαν; Welllll…
>Ναι, θα θέλεις να καθίσεις για αυτό. Είναι λίγο πολύ:
Του δυνατόν ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από μικροσκοπικές μαύρες τρύπες που δημιουργήθηκαν στην αρχή του χρόνου με πυρήνωση από φυσαλίδες ψεύτικου κενού που δημιούργησαν μωρά σύμπαντα που περιέχουν υπο-σεληνιακές μάζες ύλης κατά τη διάρκεια μιας άπειρης σύντομης περιόδου κοσμικού υπερπληθωρισμού.
Αν είναι έτσι, μια ομάδα επιστημόνων πιστεύει , αυτό θα μπορούσε να λύσει αρκετά ενοχλητικά παζλ για το Σύμπαν, συμπεριλαμβανομένης της σκοτεινής ύλης, πηγών βαρυτικών κυμάτων και μιας παράξενης παρατήρησης του Γαλαξία της Ανδρομέδας.
Βλέπω? Είναι πολύ. Για να είμαι σαφής, είμαι αρκετά σκεπτικός, τουλάχιστον, αλλά είναι μια διασκεδαστική ιδέα που βασίζεται σε μια σειρά από διασκεδαστικές ιδέες, οπότε ας τις αντιμετωπίσουμε ένα κομμάτι τη φορά.
ανατριχιαστικές περιπέτειες των μέσων ενημέρωσης κοινής λογικής της sabrina
Έργα τέχνης που απεικονίζουν μια μαύρη τρύπα με δίσκο προσαύξησης, και μαγνητικά πεδία στροβιλίζονται πάνω από αυτήν. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech
Το είδος της ύλης που βλέπουμε στο Σύμπαν - αποτελείται από ηλεκτρόνια, νετρόνια, πρωτόνια και άλλα σωματίδια - είναι στην πραγματικότητα στη μειοψηφία των πραγμάτων εκεί έξω . Η πλειοψηφία της ύλης εκεί έξω είναι φτιαγμένη από κάτι που δεν μπορούμε να δούμε. κυριολεκτικά δεν εκπέμπει φως, έτσι το ονομάζουμε σκοτεινή ύλη . Γνωρίζουμε ότι υπάρχει, για παράδειγμα, από τον τρόπο που οι γαλαξίες περιστρέφονται και κινούνται σε συστάδες. Υπάρχουν επίσης αρκετά περισσότερα στοιχεία για την ύπαρξή του.
Κατά τη διάρκεια των δεκαετιών, οι αστρονόμοι έχουν εξαλείψει σχεδόν όλα όσα γνωρίζουμε ότι θα μπορούσαν να είναι σκοτεινή ύλη. Αδίστακτοι πλανήτες, νεκρά αστέρια, περίεργη φυσική κ.ο.κ. Δεν έχουν απομείνει πολλά στη λίστα 'ίσως', αλλά περιλαμβάνουν εξωτικά υποατομικά σωματίδια όπως αξόνια και μαύρες τρύπες.
Ναι, μαύρες τρύπες. Τείνουμε να πιστεύουμε ότι αυτά τα θηρία έχουν τουλάχιστον τρεις φορές τη μάζα του theλιου (τα οποία σχηματίζονται όταν εκρήγνυνται τεράστια αστέρια) έως υπερμεγέθη σε κέντρα γαλαξιών που υπερτερούν του τοπικού μας αστέρα κατά συντελεστή δισεκατομμυρίων. Γνωρίζουμε ότι η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να είναι αυτού του είδους οι μαύρες τρύπες επειδή η βαρύτητά τους επηρεάζει το φως που περνάει κοντά τους, κάμπτοντας το μονοπάτι της. Για να υπολογίσουμε την ποσότητα της σκοτεινής ύλης που πιστεύουμε ότι υπάρχει, θα έπρεπε να υπάρχουν τόσες πολλές μαύρες τρύπες που θα είχαμε παρατηρήσει μέχρι τώρα.
Κανονικός μαύρες τρύπες, δηλαδή (όπως κάθε μία από αυτές είναι «φυσιολογική»). Αποδεικνύεται ότι υπάρχει ένα άλλο είδος, ίσως. Είναι θεωρητικά και έχουν πολύ λιγότερη μάζα. Στην πραγματικότητα, μερικοί θα μπορούσαν να έχουν τόσο μικρή μάζα όσο η Σελήνη. Μια μαύρη τρύπα με αυτή τη μάζα θα ήταν μικρή, μόλις 0,2 χιλιοστά πλάτος! Αυτό είναι περίπου το πάχος μιας ανθρώπινης τρίχας.
Κανένα δεν έχει δει ποτέ, αλλά θεωρείται ότι δημιουργήθηκε στην αρχή του Σύμπαντος. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι που θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί, συμπεριλαμβανομένων των τεράστιων πιέσεων που δημιουργήθηκαν όταν το Σύμπαν ήταν ακόμα ένα κλάσμα του δευτερολέπτου και όλη η ύλη και η ενέργεια σε ολόκληρο το σύμπαν ήταν μέσα σε έναν όγκο μικρότερο από έναν κόκκο άμμου. Επειδή θα είχαν σχηματιστεί τότε, ονομάζονται αρχέγονες μαύρες τρύπες .
Φανταστικά έργα τέχνης από μωρά σύμπαντα που γεννούν και μεγαλώνουν τις πρώτες στιγμές της ύπαρξης του δικού μας Σύμπαντος. Πίστωση: Kavli IPMU
Ένας άλλος τρόπος είναι μέσω αυτού που ονομάζεται ψεύτικο κενό . Αυτή η έννοια είναι αρκετά περίπλοκη, αλλά η ιδέα είναι ότι κάθε αντικείμενο με ενέργεια τείνει προς πιο χαμηλα η ενεργεια της Γι 'αυτό τα πράγματα ψύχονται όταν θερμαίνονται ή πέφτουν στο έδαφος αν τα αφήσουμε. Το ίδιο το Σύμπαν έχει ενέργεια και έχουμε την τάση να πιστεύουμε ότι το κενό του διαστήματος βρίσκεται στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση που μπορεί να είναι. Αλλά η κβαντομηχανική ισχυρίζεται ότι υπάρχει μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση στην οποία μπορεί να βρίσκεται πραγματική κατάσταση κενού , και αυτό που ζούμε τώρα είναι ένα ψεύτικο κενό.
συννεφιά με πιθανότητα κεφτεδάκια 2 κριτική
Αν ένα κομμάτι του Σύμπαντος κατέρρεε στην πραγματική κατάσταση κενού σήμερα, αυτή η φούσκα θα μεγάλωνε και τελικά θα καταβρόχθιζε το Σύμπαν. Δεν είναι ακριβώς μια χαρούμενη ιστορία για ύπνο, αλλά αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα φίλη μου και αστροφυσικός Katie Mack έγραψε ένα άρθρο για αυτό στο περιοδικό Cosmos .
Ωστόσο, αν κάτι τέτοιο συνέβαινε όταν το Σύμπαν ήταν ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, η επέκταση του Καθολικού θα ξεπερνούσε την ανάπτυξη μιας τέτοιας πραγματικής φούσκας κενού και δεν θα μπορούσαν να συμβαδίσουν και να καταστρέψουν τα πάντα. Υπήρξε μια πολύ σύντομη περίοδος, που ονομάστηκε πληθωρισμός, όταν το Σύμπαν επεκτάθηκε εξαιρετικά γρήγορα , ταχύτερη από την ταχύτητα του φωτός, και αν αυτές οι φυσαλίδες πραγματικού κενού σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου (η οποία, παρεμπιπτόντως, διήρκεσε για 10-32δευτερόλεπτα, τόσο πολύ) θα ξεφύγουν από το δικό μας Σύμπαν και δεν θα το καταστρέψουν.
Από μέσα μια τέτοια φούσκα θα βλέπατε γεννήθηκε ένα εντελώς νέο Σύμπαν . Το δικό μας μπορεί να σχηματίστηκε με αυτόν τον τρόπο. Αλλά από έξω μια τέτοια φούσκα αυτό που θα βλέπατε είναι μια ολόκληρη μάζα συμπιεσμένη σε έναν μικρό όγκο: μια μαύρη τρύπα.
Στη νέα μελέτη , οι συγγραφείς ερευνούν πώς θα μοιάζει αυτό τώρα δεδομένων συνθηκών στο πρώιμο Σύμπαν. Θα είχαν δημιουργηθεί μαύρες τρύπες σε μια σειρά από μάζες, κυρίως όλες πολύ μικρές.
Αλλά πιθανές μίνι μαύρες τρύπες έχουν πολλές δυνατότητες. Για παράδειγμα, οι συγγραφείς διαπιστώνουν ότι εάν οι μάζες αυτών των αρχέγονων μαύρων τρυπών πηγαίνουν από τη μάζα ενός μικρού αστεροειδή μέχρι περίπου της Σελήνης (πολύ περίπου 100 τρισεκατομμύρια έως 1022χιλιόγραμμα) τότε η συνολική μάζα αυτών των αντικειμένων που δημιουργούνται θα ισούται με εκείνη όλης της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν.
Μια προσομοίωση για το πώς θα φαινόταν μια μαύρη τρύπα με έναν δίσκο αερίου που στροβιλίζεται γύρω της, δεδομένων των παράξενων επιδράσεων της έντονης βαρύτητάς της στο φως από το δίσκο. Πίστωση: Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA/Jeremy Schnittman
κριτική εγώ κόμης και το κορίτσι που πεθαίνει
Θα μπορούσαμε να τα εντοπίσουμε; Όπως είπα, οι μαύρες τρύπες λυγίζουν το φως και μια μαύρη τρύπα που περνάει μεταξύ μας και ενός πιο μακρινού αστέρα θα επηρεάσει το αστρικό φως, ενισχύοντάς το με μετρήσιμο τρόπο. Αυτό το λέμε βαρυτικός φακός . Έχουν δει πολλά γεγονότα φακοποίησης, συνήθως από μακρινά αστέρια που περνούν μπροστά από ένα άλλο αστέρι, ή το φως από έναν ολόκληρο γαλαξία στρεβλώνεται καθώς περνά μέσα από ένα τεράστιο σμήνος γαλαξιών. Ωστόσο, τίποτα από μια αρχέγονη μαύρη τρύπα δεν έχει δει.
... μπορεί. Υπήρξε ένα περίεργο συμβάν μικροκάλυψης που παρατηρήθηκε σε μια ειδική έρευνα στον κοντινό γαλαξία της Ανδρομέδας, αναζητώντας αστέρια που φαίνονται να φωτίζουν με τρόπο συμβατό με το φακό. Βρήκαν μόνο έναν υποψήφιο και ήταν σύμφωνος με μια αρχέγονη μαύρη τρύπα. Σε εκείνη τη μελέτη, οι αστρονόμοι που κάνουν την παρατήρηση χρησιμοποιούν αυτό το γεγονός για να αποκλείσουν ένα ευρύ φάσμα πιθανών αρχέγονων μαύρων τρυπών που θα μπορούσαν να συνθέσουν τη σκοτεινή ύλη . Ωστόσο, οι συντάκτες της νέας μελέτης λένε ότι τα αποτελέσματά τους εξακολουθούν να είναι συνεπή με αυτό, επιτρέποντας τη δημιουργία της σκοτεινής ύλης, τουλάχιστον εν μέρει, από αυτές τις μικρές μαύρες τρύπες.
Η διαδρομή του φωτός γύρω από μια μαύρη τρύπα παραμορφώνεται σοβαρά από τη βαρύτητα. Σε αυτό το διάγραμμα, η Γη είναι δεξιά και το φως από το υλικό πίσω από τη μαύρη τρύπα κάμπτεται προς το μέρος μας, αφήνοντας μια τρύπα όπου βρίσκεται η ίδια η μαύρη τρύπα. Πίστωση: Nicolle R. Fuller/NSF
Δείχνουν επίσης ότι είναι πιθανό ότι μερικές από τις μεγαλύτερες αρχέγονες μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να είχαν 'μάζες σπόρων' - κιτ εκκίνησης, αν θέλετε - για τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που βλέπουμε στους γαλαξίες σήμερα, με τις πολύ μεγαλύτερες να μεγαλώνουν από τους μικροσκοπικούς . Υποστηρίζουν ακόμη ότι οι μαύρες τρύπες με αστρική μάζα, αυτές με τη μάζα λίγες έως μερικές δεκάδες φορές μεγαλύτερη από τον Sunλιο, μπορούν να γίνουν με αυτόν τον τρόπο, και όχι απαραίτητα από γεγονότα σουπερνόβα τεράστιων άστρων. Πιστεύουν ότι αυτές θα μπορούσαν να είναι οι μαύρες τρύπες που βλέπουμε να συγκρούονται και να δημιουργούν βαρυτικά κύματα σε γεγονότα που βλέπονται από το LIGO.
Εντάξει, οπότε το έχετε. Είναι πολλά, σίγουρα, αλλά υπάρχει μια μεγαλύτερη ερώτηση: Είναι αυτό σωστό?
Wellllll, ίσως. Όλα είναι θεωρητικά και υπάρχουν πολλά βήματα για να πάμε από αυτό που γνωρίζουμε τώρα, να έχουμε πραγματικές μαύρες τρύπες να διαπερνούν το Σύμπαν και να δημιουργούν μυστήρια παντού. Για μένα προσωπικά, είναι πολλά να καταπιώ. Είμαι πάντα επιφυλακτικός για ένα είδος πράγματος που λύνει τεράστιους αριθμούς προβλημάτων. συνήθως διαπιστώνουμε ότι ένας νέος τύπος αντικειμένου ή συμβάντος εξηγεί α λίγοι παζλ που βλέπουμε, όχι όλα. Κάτι που λειτουργεί σαν κλειδί σκελετού αξίζει πολύ περισσότερο σκεπτικισμό.
ημερολόγιο ενός αδύναμου παιδιού κριτικές ταινιών
Θα αφήσω λοιπόν στους ειδικούς να υποστηρίξουν ή να διαψεύσουν αυτήν την ιδέα. Ούτως ή άλλως, είναι ενδιαφέρον και ένα πράγμα που μου αρέσει είναι το πόσο έξυπνο είναι. Μου αρέσει να βλέπω ανθρώπους να παίζουν με ιδέες, και στην επιστήμη, ιδιαίτερα στην ιδιαίτερα θεωρητική επιστήμη, είναι καλή ιδέα να δημοσιεύσουμε αυτές τις ιδέες, έτσι ώστε άλλοι επιστήμονες να μπορούν να τις χτυπήσουν. «Έξυπνο» δεν σημαίνει «σωστό», αλλά μπορεί να βοηθήσει στον περιορισμό άλλων ιδεών ή να εμπνεύσει παρατηρήσεις για να δοκιμάσει τις υποθέσεις.
Οι περισσότερες ιδέες αποδεικνύονται λανθασμένες, αλλά η διαδικασία δημιουργίας αυτών και η δοκιμή τους βοηθά στην πρόοδο της επιστήμης και της κατανόησης με κάθε τρόπο.
Συν? Είναι διασκεδαστικό να το σκέφτεσαι. Αυτός είναι ένας τεράστιος λόγος που ασχολούμαστε και με την επιστήμη.
