De första svarta hål som bildades under de exotiska
förhållandena i bigbang kan ha varit sin egen källa till materia och strålning.
Standardberättelsen om det tidiga universum är
följande. När kosmos var ungt genomgick det en period av otroligt snabb
expansion. Universum ökade i storlek med partiklar av nästan bara av väte och helium och strålningen var stark. Därefter expanderade och
svalnade universum och då sjönk densiteten hos materia och strålningen. Så
småningom bildades stjärnor, galaxer och stjärnkluster och efter supernovors bildande övriga grundämnen. Expansionen fortsatte och dess takt ökar än i dag.
Ny forskning tyder på att denna berättelse kan sakna
en viktig ingrediens de ursprungliga svarta hålen. För närvarande känner vi
bara till ett sätt som svarta hål skapas. Det är då stjärnor
kollapsar efter att deras bränsle tagit slut. När de kollapsar in i sig själva
i slutet (då de är en neutronstjärna av otrolig massa) når de tillräckligt hög densitet för att överväldiga alla andra
krafter och utlösa bildandet till ett svart hål.
Vi vet från Stephen Hawkings arbete att svarta hål inte är helt svarta. De lyser faktiskt lite genom en exotisk kvantprocess som kallas Hawking-strålning.
För normalstora svarta hål är detta en mycket
ineffektiv process. Ett typiskt svart hål kommer bara att avge en partikel av Hawking-strålning
varje år eller så. Medan mindre svarta hål avger mycket mer strålning. Om de
ursprungliga svarta hålen var tillräckligt små skulle de avdunstat helt medan universum
fortfarande var i sin tidigaste tid och inte ha lämnat något spår kvar. Men
forskarna anser att när dessa ursprungliga svarta hål avdunstade släppte de från
sig strålning och materia.
Trots universums expansion och om tillräckligt många ursprungliga svarta hål avdunstade kunde densiteten av materia och strålning förbli konstant. Detta skulle leda till ett utökat black hole-baserat big bang-scenario.
Så småningom skulle då alla av de första svarta hålen
försvunnit och resten av den kosmologiska historien skulle fortsätta utan dem.
Men de skulle lämna spår. Förändringarna i materia och strålningstäthet kan
potentiellt ha fått långvariga effekter som vi kan upptäcka även idag. Avdunstningen
av de ursprungliga svarta hålen själva utlöste bildandet av gravitationsvågor
som kan finnas kvar än idag.
Vi kanske aldrig hittar direkta bevis från de
ursprungliga svarta hålens existens men forskarna har funnit att vi kan hitta
deras subtila fingeravtryck i hela universum om de nu funnits vilket bara är en teori.
Bild vikipedia på en animerad simulering av ett Schwarzschild svart hål med en galax som passerar bakom. Vid en tidpunkt och kurs observerad av extrem gravitationslinsning av galaxen.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar