Η σκοτεινή ύλη φτιάχτηκε από τις πρώτες μαύρες τρύπες. Scientist suggests possible link between primordial black holes and dark matter

Επαναστατική θεωρία προτείνει νέα δεδομένα στην κατανόηση του Σύμπαντος. Left: This image from NASA's Spitzer Space Telescope shows an infrared view of a sky area in the constellation Ursa Major. Right: After masking out all known stars, galaxies and artifacts and enhancing what's left, an irregular background glow appears. This is the cosmic infrared background (CIB); lighter colors indicate brighter areas. The CIB glow is more irregular than can be explained by distant unresolved galaxies, and this excess structure is thought to be light emitted when the universe was less than a billion years old. Scientists say it likely originated from the first luminous objects to form in the universe, which includes both the first stars and black holes. Credits: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard)

Ερευνητές με επικεφαλής τον Αλεξάντερ Καντίνσκι, αστροφυσικό του Κέντρου Goddard της NASA δημοσιεύουν στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters» μια νέα ανατρεπτική θεωρία για την μυστηριώδη σκοτεινή ύλη. Σύμφωνα με τους ερευνητές η σκοτεινή ύλη δημιουργήθηκε από μελανές οπές οι οποίες δημιουργήθηκαν ένα μόλις δευτερόλεπτο μετά την γέννηση του Σύμπαντος. Αυτές οι μελανές οπές ονομάζονται «αρχέγονες». Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία οι αρχέγονες μαύρες τρύπες συγχωνεύονταν προκαλώντας σειρά κοσμικών φαινομένων που έπαιξαν ρόλο στην εξέλιξη του Σύμπαντος.

Αόρατη

Το μυστήριο της σκοτεινής ύλης χρονολογείται από τη δεκαετία του 1930, όταν οι αστρονόμοι αντιλήφθηκαν ότι η μάζα και η βαρύτητα των σωμάτων που βλέπουμε στο Σύμπαν δεν είναι αρκετές για να εξηγηθεί η κίνηση των γαλαξιών. Η σκοτεινή ύλη γίνεται αντιληπτή λόγω της βαρυτικής της επίδρασης στους γαλαξίες, οι επιστήμονες όμως δεν έχουν ιδέα από τι αποτελείται. Γνωρίζουν πάντως ότι δεν εκπέμπει, δεν ανακλά και δεν διαθλά την ακτινοβολία, για' αυτό και είναι κυριολεκτικά αόρατη. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των κοσμολόγων το Σύμπαν αποτελείται από τη συμβατική ύλη (την ορατή ύλη) σε ποσοστό μόλις περίπου 5% ενώ η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται ότι αντιστοιχεί σε ποσοστό περίπου 27%, με το υπόλοιπο ποσοστό να αντιστοιχεί στην επίσης μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια.

Η συγχώνευση

Δείτε το βίντεο με τη συγχώνευση των αρχέγονων μελανών οπών. Primordial black holes, if they exist, could be similar to the merging black holes detected by the LIGO team in 2014. This computer simulation shows in slow motion what this merger would have looked like up close. The ring around the black holes, called an Einstein ring, arises from all the stars in a small region directly behind the holes whose light is distorted by gravitational lensing. The gravitational waves detected by LIGO are not shown in this video, although their effects can be seen in the Einstein ring. Gravitational waves traveling out behind the black holes disturb stellar images comprising the Einstein ring, causing them to slosh around in the ring even long after the merger is complete. Gravitational waves traveling in other directions cause weaker, shorter-lived sloshing everywhere outside the Einstein ring. If played back in real time, the movie would last about a third of a second. Credits: SXS Lensing

Η NASA μαζί με την ανακοίνωση της νέα θεωρίας έδωσε στη δημοσιότητα ένα βίντεο στο οποίο παρουσιάζονται προσομοιώσεις της συγχώνευσης αρχέγονων μελανών οπών. Η προσομοίωση παρουσιάζεται σε αργή κίνηση ώστε να γίνεται κατανοητή η διεργασία. Ο δακτύλιος γύρω από τις μελανές οπές που συγχωνεύονται ονομάζεται «δακτύλιος Αϊνστάιν». Πρόκειται για ένα κοσμικό φαινόμενο που εκδηλώνεται όταν το φως άστρων, γαλαξιών ή άλλων φωτεινών αντικειμένων παραμορφώνεται από τη βαρύτητα ενός άλλου γαλαξία ή αντικειμένου μεγάλης μάζας. Η βαρύτητα ουσιαστικά παραμορφώνει το χώρο έτσι ώστε οι ακτίνες φωτός να ακολουθούν καμπύλη πορεία. Οι επιστήμονες τα τελευταία χρόνια κατάφεραν με τη μέθοδο του «βαρυτικού φακού» να παρατηρούν το φαινόμενο και να εντοπίζουν πολύ μακρινά άστρα και γαλαξίες του Σύμπαντος.

Πηγή: A. Kashlinsky. LIGO GRAVITATIONAL WAVE DETECTION, PRIMORDIAL BLACK HOLES, AND THE NEAR-IR COSMIC INFRARED BACKGROUND ANISOTROPIES, The Astrophysical Journal (2016). DOI: 10.3847/2041-8205/823/2/L25, On Arxiv: arxiv.org/abs/1605.04023