Gravitacioni talasi zabeleženi u LIGO-u mogli bi biti prvi trag pramaterijalnih crnih rupa. Istraživači sa Univerziteta u Majamiju tvrde da signal ukazuje na sudar u kojem je bar jedna crna rupa imala masu manju od Sunca — što nije lako objasniti standardnim modelima. Potrebne su dodatne detekcije da bi se potvrdila veza sa tamnom materijom.
Da li LIGO Otkriva Prve Pramaterijalne Crne Rupe? Moguća Veza Sa Tamnom Materijom
An illustration showing a clustering of tiny primordial black holes that could account for dark matter. | Credit: Robert Lea (created with Canva)
Riplovi u tkanini prostora i vremena — gravitacioni talasi — mogli bi pružiti prve konkretne naznake o postojanju pramaterijalnih crnih rupa koje su nastale neposredno nakon Velikog praska. Ako se potvrdi, takva otkrića bi mogla promeniti naše razumevanje tamne materije i porekla nekih crnih rupa.
Šta su pramaterijalne crne rupe?
Za razliku od crnih rupa nastalih kolapsom masivnih zvezda, pramaterijalne (primordijalne) crne rupe su hipotetični objekti koji su mogli nastati iz velikih gustinskih fluktuacija u ranoj fazi svemira. One mogu imati znatno manje mase od zvezdanih crnih rupa — od mase prosečnog asteroida do mase velike planete — ili biti mnogo masivnije, zavisno od uslova formiranja.
Signal koji je privukao pažnju
Detektor LIGO zabeležio je neobičan gravitacioni signal koji, prema analizi istraživača sa Univerziteta u Majamiju, Nico Cappellutija i Alberta Magaraggie, ukazuje na sudar dve crne rupe od kojih je bar jedna imala masu manju od mase Sunca. Takav podsolarni objekat teško se uklapa u konvencionalne astrofizičke modele nastanka crnih rupa.
"Najčešće crne rupe nastaju posle supernove...," rekao je Nico Cappelluti. "Verujemo da će naša studija pomoći da se potvrdi da pramaterijalne crne rupe zaista postoje."
Da li su to zaista pramaterijalne crne rupe?
Iako autori smatraju da svojstva signala najbolje odgovaraju scenariju pramaterijalne crne rupe, postoji mogućnost da je detekcija lažna dojava uzrokovana šumom u instrumentima. Cappelluti i Magaraggia su modelovali očekivane stope takvih sudara i zaključili da bi subsolarni događaji trebali biti retki — što je u skladu sa malim brojem sličnih signala do sada.
Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center
Mogu li pramaterijalne crne rupe objasniti tamnu materiju?
Jedna od najintrigantnijih implikacija je da bi pramaterijalne crne rupe mogle doprineti ili čak u potpunosti činiti tamnu materiju. Tamna materija ne emituje ni ne apsorbuje svetlost, ali ima gravitacioni uticaj koji drži galaksije na okupu. Pošto crne rupe imaju masu i deluju gravitaciono, teoretski su pogodni kao kandidati za tamnu materiju — ali za takvu tvrdnju potrebni su znatno čvršći dokazi.
Šta sledi?
LIGO radi zajedno sa partnerima — Virgoom u Italiji i KAGRA u Japanu — na poboljšanju osetljivosti detektora, a u planu je i svemirska misija LISA. Kako instrumenti postaju osetljiviji, očekuje se više signala kojima će se testirati ove hipoteze. Autori napominju da je za neoborivu potvrdu potrebno detektovati još sličnih događaja.
Rad tima je prihvaćen za objavljivanje u Astrophysical Journal, a preprint je dostupan na arXiv arhivi.
Napomena: Ideja pramaterijalnih crnih rupa datira iz 1970-ih godina (među prvima je pisao Stephen Hawking), ali do sada ostaje hipotetična sve dok ne bude potvrđena ponovljenim i nezavisnim detekcijama.
Pomozite nam da budemo bolji.
