Неколико тренутака након Велики прасакноворођени универзум је био дивље, вруће место. У тој космичкој супи, примордијалне црне рупе — прве црне рупе у универзуму, формиране од изузетно густих џепова материје — могле би се брзо обликовати.
Вековима је наше разумевање ових објеката, посебно оних мањих, било да су они на крају само избледели кроз квантни процес тзв. Хокингово зрачење. Изгледало је као решена судбина.
Али нова истрага, објављена у јануару до база података препринта арКсивотворио је другачији пут. Ово истраживање тврди да се ови објекти нису увек смањивали – понекад су могли да расту, постајући космички прождире који су апсорбовали зрачење раног универзума.
Овај неочекивани апетит не мења само појединачне судбине раних црних рупа; такође трансформише начин на који видимо прошлост универзума – и, што је најважније, мења нашу потрагу за тамном материјом, невидљиве скеле који држи галаксије на окупу.
Гладна новорођенчад
Примордијалне црне рупе су фасцинантна идеја у космологији. За разлику од уобичајеног црне рупе рођени од звезда у колапсу, ови објекти би настали у првим тренуцима после Великог праска, од екстремне густине у почетној супи универзума. Могу се кретати од микроскопских величина до масе веће од масе сунца.
дуго времена, општа релативност нам је рекао да ће ови објекти, посебно они мањи, полако губити масу због Хокинговог зрачења. Они би само испарили и нестали у ништа.
Ево где се прича окреће. Рани универзум није био само тихи вакуум око ових примордијалних црних рупа; то је била густа, врућа супа, пуна зрачења — со фотони зиповање свуда.
Ово ново истраживање додаје витални део слагалице: директну апсорпцију тог топлотног зрачења. Ако ефикасност колапса примордијалне црне рупе пређе одређену тачку израчунату у новом истраживању, она не само да полако испарава; почиње да се храни. Ове црне рупе постају тихи, гладни космички прождерачи, сугерише нова студија.
Ово ново разумевање мења све о томе како замишљамо рани космос и судбину ових древних објеката. Њихова способност раста значи да могу да живе много дуже него што смо раније мислили, што доводи до продуженог животног века и значајне масе.
Ако примордијалне црне рупе могу да расту апсорбујући зрачење, онда би много шири распон почетних маса могао да постоји и данас, делујући као невидљиви универзум тамна материја. Истраживање показује да овај проширени опсег у великој мери зависи од нечега што се зове параметар ефикасности апсорпције – мера колико брзо и ефикасно црна рупа може да се храни материјом око себе.
На пример, ако је овај параметар 0,3, дозвољени опсег да се примордијална црна рупа формира и постане тамна материја шири се са 10^16 грама на 10^21 грам. Ако је параметар 0,39, онда је опсег од 5*10^14 грама до 5*10^19 грама. Раније се сматрало да примордијалне црне рупе не могу бити овако масивне и да и даље буду одговорне за тамну материју.
Овај рад нас тера да преиспитамо много о најранијим тренуцима универзума. То приморава на фундаменталну поновну процену начина на који ови објекти еволуирају и њиховог потенцијала да објасне мистерију тамне материје. Ово није само мала прилагодити моделу; то је ново поглавље у нашој космичкој причи. Мислили смо да знамо животни циклус ових објеката, али се испоставило да је универзум имао друге планове.
