Ar putea materia întunecată să fie formată din mini găuri negre formate la începutul Universului? Un studiu recent, publicat în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society sugerează că acest lucru ar fi posibil. Cercetătorii oferă chiar o modalitate de a le găsi.
Găurile negre primordiale (Primordial Black Holes, PBH) sunt obiecte cosmice teoretice care s-ar fi putut forma foarte devreme în istoria Universului, la scurt timp după Big Bang. Spre deosebire de găurile negre stelare care se formează în urma colapsului gravitațional a stelelor masive la sfârșitul vieții lor, se crede că PBH-urile au apărut din fluctuațiile cuantice din regiunile de înaltă densitate ale Universului timpuriu. Trebuie precizat faptul că natura exactă a acestor găuri negre primordiale rămâne un subiect de dezbatere și cercetare activă în domeniul astrofizicii. Existența lor nu a fost încă confirmată, dar rămân o ipoteză interesantă pentru a explica anumite fenomene cosmice, în special misterul materiei întunecate.
Oamenii de știință au speculat mult timp că PBH-urile ar putea ajuta la umplerea golului de materie întunecată observat în Univers. Acest deficit se referă la disparitatea între cantitatea de materie întunecată prezisă de modelele cosmologice și cea care este observată efectiv în observațiile astronomice. Vă reamintim că materia întunecată este o componentă invizibilă a Universului care nu poate fi detectată direct prin lumină sau alte forme de unde electromagnetice, dar a cărei prezență este dedusă din efectele gravitaționale asupra materiei vizibile.
Modelele cosmologice standard prevăd că majoritatea masei totale a Universului ar trebui să fie alcătuită din materie întunecată, până la aproximativ 85%. Cu toate acestea, observațiile făcute prin diferite metode, cum ar fi studierea mișcărilor galaxiilor și clusterelor galactice, sugerează că cantitatea de materie întunecată detectată până acum este mai mică decât cea prezisă de modele. Confruntați cu această disparitate, oamenii de știință au propus diverse ipoteze. O astfel de ipoteză intrigantă este că găurile negre primordiale ar putea constitui o parte semnificativă, dacă nu toată, din materia întunecată lipsă. Cu alte cuvinte, aceste obiecte împrăștiate acum în tot Universul ar putea acționa ca „umbre gravitaționale” capabile să îndoaie calea luminii și să afecteze mișcările galaxiilor și ale altor structuri cosmice, rămânând în același timp invizibile pentru observații.
Cercetătorii au analizat recent posibilitatea ca PBH-urile să fie capturate de atracția gravitațională a norilor giganți de gaz unde se formează stelele. Unele dintre aceste obiecte ar putea avea într-adevăr orbite care le duc direct prin acești nori de gaz în formare. De fiecare dată când trece prin nor, o gaură neagră primordial ar putea pierde din viteză din cauza frecării. În cele din urmă, după multe treceri, ar putea fi capturată în interiorul stelei în formare. Odată capturate în interiorul stelei, aceste găuri negre primordiale ar începe apoi să interacționeze cu materia stelară din jur consumând steaua din interior, hrănindu-se în special cu hidrogenul care alimentează fuziunea nucleară din nucleu. Dacă există, acest proces de „canibalism cosmic” ar putea avea un impact semnificativ asupra vieții stelei. Potrivit cercetătorilor, stelele mai vechi, care reprezintă aproximativ 80% din masa propriului nostru Soare, ar putea fi, de asemenea, principalele victime ale acestei interacțiuni. Probabilitatea de distrugere a acestor stele ar fi deci mai mare, ceea ce ar duce la un deficit al acestor obiecte în galaxiile în care sunt prezente PBH.
Oamenii de știință speră să detecteze aceste efecte în galaxiile pitice ultra-slăbite, unde densitatea materiei întunecate este suficient de mare pentru a captura PBH-urile în mișcare. Telescoapele spațiale precum Hubble și James Webb ar putea juca un rol crucial în această căutare. Prin studierea galaxiilor pitice ultra-slăbite și prin detectarea potențialului efectelor găurilor negre primordiale (PBH) capturate de aceste galaxii, cercetătorii ar putea apoi să furnizeze dovezi suplimentare pentru a susține teoria că PBH-urile ar putea fi o parte importantă a întunericului sau chiar a întregului întuneric. materie din Univers.
