gov-civil-vilareal.ptEr mørkt stof lavet af små små sorte huller fra et andet univers? Welllll…
>Ja, du får lyst til at sidde ned for denne. Det er lidt meget:
Det er muligt at mørkt stof er lavet af bittesmå sorte huller, der blev skabt i begyndelsen af tiden ved kimdannelse fra bobler af falsk vakuum, der skabte babyuniverser, der indeholdt sub-månemasser af stof i en uendeligt kort periode med kosmisk hyperinflation.
istid kollisionskurs sund fornuft medier
Hvis så, mener et hold forskere , dette kunne løse flere nagende gåder om universet, herunder mørkt stof, gravitationsbølgekilder og en underlig observation foretaget af Andromeda -galaksen.
Se? Det er meget. For at være klar er jeg mildest talt ret skeptisk, men det er en sjov idé baseret på en række sjove ideer, så lad os tackle dem et stykke ad gangen.
Kunstværk, der skildrer et sort hul med en tilvækningsskive, og magnetfelter, der hvirvler over det. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Den slags stof, vi ser i universet - bestående af elektroner, neutroner, protoner og andre partikler - er faktisk i mindretal af ting derude . Størstedelen af sagen derude er lavet af noget, vi ikke kan se; det udsender bogstaveligt talt intet lys, så vi kalder det mørkt stof . Vi ved, at den for eksempel eksisterer fra den måde, hvorpå galakser roterer og bevæger sig rundt i klynger. Der er også en del mere bevis for dens eksistens.
I løbet af årtierne har astronomer elimineret næsten alt, hvad vi ved om, der kan være mørkt stof. Rogue -planeter, døde stjerner, underlig fysik og så videre. Der er ikke meget tilbage på listen 'måske', men den indeholder eksotiske subatomære partikler som aksioner og små sorte huller.
er for varmt til at håndtere har nøgenhed
Ja, sorte huller. Vi har en tendens til at tænke på disse dyr som at have mindst tre gange solens masse (som dannes når massive stjerner eksploderer) op til supermassive i galaxernes centre, der opvejer vores lokale stjerne med en faktor milliarder. Vi ved, at mørkt stof ikke kan være den slags sorte huller, fordi deres tyngdekraft påvirker lys, der passerer nær dem og bøjer dens vej. For at tage højde for mængden af mørkt stof, vi tror, derude, skulle der være så mange sorte huller, som vi nu ville have bemærket.
Normal sorte huller, det vil sige (ligesom enhver af dem er 'normal'). Det viser sig, at der måske er en anden slags. De er teoretiske og har langt mindre masse. Faktisk kunne nogle have så lidt masse som Månen. Et sort hul, der ville være lille, kun omkring 0,2 millimeter bredt! Det er nogenlunde tykkelsen af et menneskehår.
Ingen er nogensinde set, men de er teoretiseret for at være skabt i begyndelsen af universet. Der er flere måder, de kunne have dannet på, herunder bare det enorme pres, der blev genereret, da universet stadig var en brøkdel af et sekund gammelt, og alt stof og energi i hele kosmos var inde i et volumen, der var mindre end et sandkorn. Fordi de ville have dannet sig dengang, kaldes de oprindelige sorte huller .
Fantasifulde kunstværker af babyuniverser, der gyder og vokser i de første øjeblikke af vores eget universs eksistens. Kredit: Kavli IPMU
En anden måde er gennem det, der kaldes falsk vakuum . Dette koncept er ret komplekst, men tanken er, at ethvert objekt med energi har tendens til nederste dens energi. Derfor køler tingene af ved opvarmning eller falder til jorden, hvis de slippes. Universet selv har energi, og vi har en tendens til at tro, at rumets vakuum er i den laveste energitilstand, det kan være. Men kvantemekanikken postulerer, at der kan være en lavere energitilstand, den ægte vakuumtilstand , og det vi lever i nu er et falsk vakuum.
Hvis et stykke af universet skulle falde sammen til den sande vakuumtilstand i dag, ville den boble vokse og i sidste ende forbruge universet. Det er ikke ligefrem en glad sengetidshistorie, men hvis du vil læse mere, er min ven og astrofysiker Katie Mack skrev en artikel om det til Cosmos Magazine .
Men hvis sådan noget skete, da universet var en brøkdel af et sekund gammelt, ville den universelle ekspansion overstige væksten af en sådan sand vakuumboble, og de kunne ikke følge med og ødelægge alt. Der var en meget kort periode, kaldet inflation, da universet ekspanderede ekstremt hurtigt , hurtigere end lysets hastighed, og hvis disse bobler af ægte vakuum dannede sig i løbet af den periode (som i øvrigt varede i 10-32sekunder, så ikke længe) ville de forgrene sig fra vores eget univers og ikke ødelægge det.
Inde fra sådan en boble ville du se et helt nyt univers født . Vores egen kan have dannet sig på denne måde. Men udefra sådan en boble, hvad du ville se, er en masse masse komprimeret til et lille volumen: et sort hul.
I den nye undersøgelse , undersøger forfatterne, hvordan dette ville se ud nu givet betingelser i det tidlige univers. Sorte huller på tværs af en masse masser ville have været skabt, for det meste alle meget små.
Men mulige mini sorte huller har mange muligheder. Forfatterne finder for eksempel ud af, at hvis masserne af disse oprindelige sorte huller går fra omkring en lille asteroides op til omkring Månens (meget omtrent 100 billioner til 1022kilogram) så ville den samlede masse af disse skabte objekter være lig med al det mørke stof i universet.
En simulering af, hvad et sort hul med en gasskive hvirvler rundt om ville se ud i betragtning af de bizarre virkninger af dens voldsomme tyngdekraft på lyset fra disken. Kredit: NASAs Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman
6666 engel nummer tvilling flamme
Kunne vi opdage dem? Som sagt bøjer sorte huller lys, og et sort hul, der passerer mellem os og en fjernere stjerne, vil påvirke stjernelyset og forstærke det på en målbar måde. Vi kalder dette gravitationslinse . Mange objektivbegivenheder er set, normalt ved at fjerne stjerner passerer foran en anden stjerne, eller lyset fra en hel galakse skæv, når den passerer gennem en massiv galaksehob. Imidlertid er intet fra et oprindeligt sort hul blevet set.
... måske. Der var en underlig mikrolinseringshændelse set i en dedikeret undersøgelse af den nærliggende Andromeda -galakse, der ledte efter stjerner, der ser ud til at lyse på en måde, der er i overensstemmelse med linser. De fandt kun en kandidat, og det var i overensstemmelse med et oprindeligt sort hul. I den undersøgelse, astronomerne, der gør observationen, bruger denne begivenhed til at udelukke en lang række mulige sorte huller, der kan udgøre mørkt stof . Forfatterne til den nye undersøgelse siger imidlertid, at deres resultater stadig er i overensstemmelse med dette, hvilket tillader, at mørkt stof i det mindste delvist består af disse små sorte huller.
Lysets vej rundt om et sort hul bliver alvorligt forvrænget af tyngdekraften. I dette diagram er jorden ude til højre, og lys fra materiale bag det sorte hul bliver bøjet mod os og efterlader et hul, hvor selve det sorte hul er. Kredit: Nicolle R. Fuller/NSF
hvordan man viser nogen til at kontakte dig
De viser også, at det er muligt, at nogle af de større oprindelige sorte huller kunne have givet 'frømasser' - startpakker, hvis du vil - til de supermassive sorte huller, vi ser i galakser i dag, hvor de meget større vokser fra de små . De hævder endda, at sorte huller med stjernemasse, dem med et par til et par dusin gange solens masse, kan laves på denne måde og ikke nødvendigvis fra supernovae-begivenheder med massive stjerner. De tror, at det kan være de sorte huller, vi ser kolliderer og skaber gravitationsbølger i begivenheder set af LIGO.
OK, så der har du det. Det er meget, helt sikkert, men der er et større spørgsmål: Er dette korrekt?
Wellllll, måske. Det hele er teoretisk, og der er mange trin, der skal gå fra det, vi kender nu, til at have faktiske små sorte huller, der gennemsyrer universet og skaber mysterier overalt. For mig personligt er det meget at sluge. Jeg er altid forsigtig med en slags ting, der løser et stort antal problemer; vi finder normalt ud af, at en ny type objekt eller hændelse forklarer a få gåder vi ser, ikke dem alle. Noget der fungerer som en skeletnøgle fortjener meget mere skepsis.
Så jeg overlader det til eksperterne at støtte eller afvise denne idé. Men uanset hvad er det interessant, og en ting jeg kan lide ved det er, hvor smart det er. Jeg nyder at se folk lege med ideer, og inden for videnskab, især meget teoretisk videnskab, er det en god idé at offentliggøre disse ideer, så andre forskere kan stikke ved dem. 'Klog' betyder ikke 'korrekt', men det kan hjælpe med at begrænse andre ideer eller inspirere observationer til at teste hypoteserne.
De fleste ideer viser sig at være forkerte, men processen med at finde på dem og teste dem hjælper med at fremme videnskab og forståelse uanset hvilken vej.
Plus? Det er sjovt at tænke på. Det er også en stor grund til, at vi laver videnskab.
