gov-civil-vilareal.ptVai tumšā matērija ir veidota no sīkiem melniem caurumiem no cita Visuma? Welllll…
>Jā, jūs vēlaties apsēsties par šo. Tas ir nedaudz daudz:
Tas ir iespējams ka tumšā matērija ir veidota no sīkiem melniem caurumiem, kas laika sākumā izveidojušies no viltus vakuuma burbuļiem, kas bezgalīgi īsā kosmiskās hiperinflācijas periodā radīja mazuļu Visumus, kas satur matērijas masas zem mēness.
Ja tā, domā zinātnieku komanda , tas varētu atrisināt vairākas mokošas mīklas par Visumu, ieskaitot tumšo matēriju, gravitācijas viļņu avotus un nepāra novērojumu par Andromedas galaktiku.
Redzi? Tas ir daudz. Lai būtu skaidrs, es esmu diezgan skeptisks, lai neteiktu vairāk, bet tā ir jautra ideja, kuras pamatā ir virkne jautru ideju, tāpēc risināsim tās pa vienam.
Mākslas darbs, kurā attēlots melnais caurums ar akrecijas disku un virs tā virpuļo magnētiskie lauki. Kredīts: NASA/JPL-Caltech
Viela, ko mēs redzam Visumā - sastāv no elektroniem, neitroniem, protoniem un citām daļiņām - patiesībā ir mazākumā . Liela daļa matērijas ir veidota no tā, ko mēs neredzam; tas burtiski neizstaro gaismu, tāpēc mēs to saucam par tumšo matēriju . Mēs zinām, ka tā pastāv, piemēram, no tā, kā galaktikas rotē un pārvietojas kopās. Ir arī daudz vairāk pierādījumu tās pastāvēšanai.
kāpēc mala no 17 ir novērtēta ar r
Gadu desmitos astronomi ir likvidējuši gandrīz visu, ko mēs zinām, kas varētu būt tumšā matērija. Negodīgas planētas, mirušas zvaigznes, dīvaina fizika utt. Sarakstā “varbūt” nav palicis daudz, bet tajā ir iekļautas tādas eksotiskas subatomiskās daļiņas kā aksioni un mazi melnie caurumi.
Jā, melnie caurumi. Mums ir tendence uzskatīt, ka šiem zvēriem ir vismaz trīs reizes lielāka Saules masa (kas veidojas, eksplodējot masīvām zvaigznēm) līdz pat supermasīvām galaktiku centros, kas miljardus pārsniedz mūsu vietējo zvaigzni. Mēs zinām, ka tumšā matērija nevar būt šāda veida melnie caurumi, jo to smagums ietekmē gaismu, kas iet tiem tuvumā, izliekot tās ceļu. Lai ņemtu vērā tumšās vielas daudzumu, kas, mūsuprāt, ir pieejams, ir jābūt tik daudz melno caurumu, ko mēs jau būtu pamanījuši.
Normāli melni caurumi, tas ir (tāpat kā jebkurš no tiem ir “normāls”). Izrādās, varbūt ir arī cita veida. Tie ir teorētiski, un tiem ir daudz mazāka masa. Patiesībā dažiem varētu būt tikpat maza masa kā Mēnesim. Melnais caurums, kura masa būtu niecīga, tikai aptuveni 0,2 milimetrus plats! Tas ir aptuveni cilvēka matu biezums.
žurnāla uzvednes uz izpausmi
Neviens nekad nav redzēts, bet tiek teorētiski apgalvots, ka tie ir radīti pašā Visuma sākumā. Ir vairāki veidi, kā tie varētu veidoties, tostarp milzīgais spiediens, kas radās, kad Visums vēl bija sekundes daļa un visa matērija un enerģija visā kosmosā atradās mazāk nekā smilšu grauds. Tā kā viņi toreiz būtu izveidojušies, viņus sauc pirmatnējie melnie caurumi .
Fantastiski mazuļu Visumu mākslas darbi, kas nārsto un aug mūsu Visuma pastāvēšanas pirmajos brīžos. Kredīts: Kavli IPMU
Vēl viens veids ir caur to, ko sauc par viltus vakuums . Šī koncepcija ir diezgan sarežģīta, taču ideja ir tāda, ka jebkuram objektam ar enerģiju ir tendence zemāks tā enerģija. Tāpēc lietas sasilstot atdziest vai nokrīt zemē, ja tās atlaiž. Visumam ir enerģija, un mums ir tendence domāt, ka telpas vakuums ir zemākajā enerģijas stāvoklī, kāds tas var būt. Bet kvantu mehānika postulē, ka tajā var būt zemāks enerģijas stāvoklis patiesais vakuuma stāvoklis , un tas, kurā mēs šobrīd dzīvojam, ir viltus vakuums.
Ja kāds Visuma gabals šodien sabruktu līdz patiesajam vakuuma stāvoklim, šis burbulis pieaugtu un galu galā patērētu Visumu. Tas nav īsti laimīgs stāsts pirms gulētiešanas, bet, ja vēlaties lasīt vairāk, mana draudzene un astrofiziķe Keitija Maka uzrakstīja rakstu par to žurnālam Cosmos .
Tomēr, ja šāda lieta notiktu, kad Visums bija sekundes daļa, Universālā izplešanās pārsniegtu šāda patiesa vakuuma burbuļa pieaugumu, un viņi nevarēja visu turēt un iznīcināt. Bija ļoti īss periods, ko sauca par inflāciju, kad Visums ārkārtīgi strauji paplašinājās , ātrāks par gaismas ātrumu, un, ja šie īstā vakuuma burbuļi veidotos šajā periodā (kas, starp citu, ilga 10-32sekundes, tātad neilgi) viņi atdalītos no mūsu Visuma un to neiznīcinātu.
No tāda burbuļa jūs redzētu dzimis pilnīgi jauns Visums . Mūsējie, iespējams, ir izveidojušies šādā veidā. Bet no ārpuses šāds burbulis, ko jūs redzētu, ir liela masa, kas saspiesta nelielā tilpumā: melnais caurums.
Jaunajā pētījumā , autori pēta, kā tas izskatītos tagad ņemot vērā apstākļus agrīnajā Visumā. Būtu izveidoti melni caurumi dažādās masās, galvenokārt visi ļoti mazi.
kapteinis apakšbiksēs pirmais episkā filmas apskats
Bet iespējamiem mini melnajiem caurumiem ir daudz iespēju. Piemēram, autori atklāj, ka, ja šo pirmatnējo melno caurumu masas palielinās no aptuveni maza asteroīda masas līdz apmēram Mēness masai (ļoti aptuveni 100 triljoni līdz 1022kilogramus), tad šo radīto objektu kopējā masa būtu vienāda ar visu Visuma tumšās vielas masu.
Simulācija par to, kā izskatītos melnais caurums ar gāzes disku, kas riņķo ap to, ņemot vērā tā sīvās smaguma dīvainās sekas uz diska gaismu. Kredīts: NASA Goddara kosmosa lidojumu centrs/Džeremijs Šnitmens
Vai mēs varētu tos atklāt? Kā jau teicu, melnie caurumi izliek gaismu, un melnais caurums, kas iet starp mums un tālāku zvaigzni, ietekmētu zvaigžņu gaismu, pastiprinot to izmērāmā veidā. Mēs to saucam gravitācijas lēcas . Ir redzēti daudzi lēcas notikumi, parasti tālas zvaigznes, kas iet garām citai zvaigznei, vai visa galaktika gaisma deformējas, kad tā iet caur masīvu galaktiku kopu. Tomēr nekas no pirmatnējā melnā cauruma nav redzēts.
... var būt. Netālu esošās Andromedas galaktikas īpašā aptaujā tika novērots dīvains mikrolēcēšanas notikums, kurā tika meklētas visas zvaigznes, kas, šķiet, izgaismojas atbilstoši objektīvam. Viņi atrada tikai vienu kandidātu, un tas saskanēja ar pirmatnējo melno caurumu. Tajā pētījumā, novērojumus veicošie astronomi izmanto šo notikumu, lai izslēgtu plašu iespējamo pirmatnējo melno caurumu klāstu, kas varētu veidot tumšo vielu . Tomēr jaunā pētījuma autori saka, ka viņu rezultāti joprojām atbilst tam, ļaujot tumšo matēriju vismaz daļēji veidot no šiem mazajiem melnajiem caurumiem.
Gaismas ceļš ap melno caurumu smagi izkropļo. Šajā diagrammā Zeme atrodas pa labi, un gaisma no materiāla, kas atrodas aiz melnā cauruma, noliecas uz mums, atstājot caurumu vietā, kur atrodas pats melnais caurums. Kredīts: Nicolle R. Fullers/NSF
Tie arī parāda, ka ir iespējams, ka daži no lielākajiem pirmatnējiem melnajiem caurumiem varēja nodrošināt “sēklu masas” - sākuma komplektus, ja vēlaties - supermasīvajiem melnajiem caurumiem, kurus mēs šodien redzam galaktikās, un daudz lielāki aug no mazajiem . Viņi pat apgalvo, ka zvaigžņu masas melnos caurumus, kas ir dažus līdz dažus desmitus reižu lielāki par Saules masu, var izveidot šādā veidā un ne vienmēr no masveida zvaigžņu supernovas notikumiem. Viņi domā, ka tie varētu būt melnie caurumi, kurus mēs redzam saduroties un radot gravitācijas viļņus notikumos, kurus redz LIGO.
Labi, tāpēc jums tas ir. Tas ir daudz, protams, bet ir lielāks jautājums: Vai tas ir pareizi?
Wellllll, varbūt. Tas viss ir teorētiski, un ir daudz soļu, lai pārietu no tā, ko mēs tagad zinām, līdz faktiskiem maziem melnajiem caurumiem, kas caurvij Visumu un rada noslēpumus visā vietā. Man personīgi tas ir daudz norīt. Es vienmēr esmu piesardzīgs pret viena veida lietām, kas atrisina milzīgu skaitu problēmu; mēs parasti atklājam, ka jauna veida objekts vai notikums izskaidro a maz mīklas, kuras mēs redzam, ne visas. Kaut kas, kas darbojas kā skeleta atslēga, ir pelnījis daudz lielāku skepsi.
vai man viņam piezvanīt pēc šķiršanās
Tāpēc es atstāšu šo ideju atbalstīt vai atspēkot ekspertu ziņā. Bet jebkurā gadījumā tas ir interesanti, un viena lieta, kas man tajā patīk, ir tas, cik tas ir gudrs. Man patīk redzēt, kā cilvēki spēlējas ar idejām, un zinātnē, īpaši ļoti teorētiskā zinātnē, ir laba ideja publicēt šīs idejas, lai citi zinātnieki varētu uz tām iedurties. “Gudrs” nenozīmē “pareizs”, bet tas var palīdzēt ierobežot citas idejas vai iedvesmot novērojumus, lai pārbaudītu hipotēzes.
Lielākā daļa ideju izrādās nepareizas, taču to radīšanas un pārbaudes process palīdz virzīties uz priekšu zinātnē un izpratnē.
Plus? Ir jautri par to domāt. Tas ir milzīgs iemesls, kāpēc mēs nodarbojamies arī ar zinātni.
