Κυριακή, 29 Νοεμβρίου 2015

Κάποιες μαύρες τρύπες μπορεί να είναι πιο παλιές από το Big Bang αν το Σύμπαν κάνει κύκλους

Αν το Σύμπαν διαστέλλεται και συστέλλεται σε κύκλους Μεγάλων Εκρήξεων και Μεγάλων Συνθλίψεων, κάποιες μαύρες τρύπες μπορούν να επιβιώσουν από το παλιό σύμπαν που συστέλλεται και να εμφανιστούν στον επόμενο κύκλο της διαστολής, σύμφωνα με νέα ανάλυση.

Οι μαύρες τρύπες είναι περιοχές του διαστήματος όπου η βαρύτητα είναι τόσο ισχυρή που τίποτε δεν μπορεί να διαφύγει, ακόμα ούτε και το φως. Παραδοσιακά, οι μαύρες τρύπες προκύπτουν από την βαρυτική κατάρρευση ενός πολύ μεγάλου άστρου, μετά την υπερκαινοφανή του έκρηξη.

Όμως υπάρχει και μια άλλη κατηγορία αντικειμένων που ονομάζονται αρχέγονες μαύρες τρύπες, που οι κοσμολόγοι θεωρούν ότι δημιουργούνται με διαφορετικό τρόπο. Αυτά είναι κυρίως κατάλοιπα από το εξαιρετικά πυκνό και θερμό υλικό που υπήρχε στις πρώτες στιγμές του σύμπαντος. Κάποια τμήματα του ήταν τόσο πυκνά ώστε μπόρεσαν να σχηματίσουν μαύρες τρύπες.

Αυτές οι αρχέγονες μαύρες τρύπες θα πρέπει σήμερα να υπάρχουν παντού καθώς το σύμπαν διαστέλλεται. Επίσης, μια βασική διαφορά αυτών των αρχέγονων μαύρων οπών με αυτές που προκύπτουν όταν τα άστρα πεθαίνουν, είναι ότι αυτές είναι πολύ μικρότερες.

Αν και κανένας μέχρι τώρα δεν έχει δει αρχέγονη μαύρη τρύπα, οι γνώσεις μας γι αυτές είναι καθαρά θεωρητικές, και στηρίζονται στις διαδικασίες που επικρατούσαν αμέσως μετά την Μεγάλη Έκρηξη.

Τα τελευταία χρόνια οι κοσμολόγοι άρχισαν να σκέφτονται σοβαρά για διαδικασίες που συνέβησαν πριν το Big Bang. Μια ιδέα που αρχίζει να κυκλοφορεί μεταξύ των κοσμολόγων είναι ότι το σύμπαν μπορεί τελικά να αρχίσει να συστέλλεται (σε πολλά δισεκατομμύρια χρόνια από σήμερα) και τελικά θα καταρρεύσει, αρχίζοντας με ένα νέο Big Bang. Σε αυτό το σενάριο το Σύμπαν κάνει συνεχώς τέτοιους κύκλους από Big Bang και Big Crunch.

Πρόσφατα, ο Bernard Carr στο Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου, καθώς και ο Alan Coley από Πανεπιστήμιο Dalhousie του Καναδά, αναρωτούνται τι μπορεί να συμβεί σε ένα τέτοιο σύμπαν κατά τις στιγμές λίγο πριν από μια Big Crunch (Μεγάλη Σύνθλιψη).

Με κάποιους υπολογισμούς, μια Μεγάλη Σύνθλιψη δημιουργεί μια ιδιομορφία που πρέπει να αναγκάσει τα πάντα μέσα στο σύμπαν να συγχωνευθούν. Αλλά οι Carr και Coley πιστεύουν ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μαύρες τρύπες μιας ορισμένης μάζας θα μπορούσε να αποφύγουν αυτή την μοίρα και να επιβιώσουν της Σύνθλιψης ως ξεχωριστές οντότητες. Το εύρος των μαζών για το οποίο είναι αυτό δυνατό, ξεκινάει από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χιλιόγραμμα έως περίπου τη μάζα του Ήλιου μας.

Ωστόσο, αυτό οδηγεί σε ένα πρόβλημα. Οι Coley και Carr λένε ότι, εφόσον οι μάζες των αρχέγονων και προ της σύνθλιψης μαύρων οπών είναι παρόμοιας τάξης, θα είναι πολύ δύσκολο να τις ξεχωρίσουμε.

Βεβαίως κανείς δεν έχει δει ακόμη μια αρχέγονη μαύρη τρύπα, αν και έχουν γίνει υπολογισμοί για το ποιές θα πρέπει να είναι οι αποκαλυπτικές υπογραφές που παράγουν.

Οι μικρές μαύρες τρύπες θα έπρεπε να εξατμίζονται και σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ τελικά εξαφανίζονται μέσα σε μια βίαιη έκρηξη ακτίνων γάμμα. Η ελπίδα των κοσμολόγων είναι ότι κάποια παρατηρητήρια, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Ακτίνων Γάμμα θα δει τέτοια γεγονότα. Πράγματι, ορισμένοι κοσμολόγοι λένε πως μπορούν να εξηγήσουν έτσι τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα που βλέπουμε από καιρό σε καιρό στον ουρανό.

Αυτά όλα σημαίνουν ότι μπορεί να υπάρχουν αντικείμενα στο Σύμπαν που να υπήρχαν και πριν από το Big Bang. Και αν μπορούμε να βρούμε κάποιο τρόπο για να διακρίνουμε αυτά από τις αρχέγονες μαύρες τρύπες, μπορεί ακόμα να είμαστε σε θέση να παρατηρήσουμε αυτά τα αρχαιότερα αντικείμενα.

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου