Ar gali tamsiąją medžiagą sudaryti mažytės juodosios bedugnės?  (3)

„Mes žinome, jog apie 23 procentus mūsų Visatos sudaro tamsioji medžiaga, tačiau visiškai neaišku, kas tai yra, – pasakoja Niujorko universiteto (JAV) fizikas teoretikas Maiklas Kesdenas (Michael Kesden). – Yra sugalvota nemažai teorijų, aiškinančių tamsiosios medžiagos prigimtį, tačiau mes manome, jog tamsiąją medžiagą galėtų sudaryti labai mažytės pirmykštės juodosios bedugnės“.

Kuomet pagalvojame apie juodąsias bedugnes, daugelis iškart įsivaizduoja milžiniškus kosminius darinius, be gailesčio susiurbiančius aplinkinę medžiagą. Vis dėlto yra galimybė, jog egzistuoja mažytės juodosios bedugnės. „Einšteino bendroji reliatyvumo teorija leidžia egzistuoti juodosioms bedugnėms, – pasakoja fizikas. – Tačiau ji neapibrėžia jų mažumo. Labai tikėtina, jog ankstyvojoje Visatoje susidarė labai mažytės juodosios bedugnės. Jos turėtų priminti savo didesniąsias seses – klaidžiotų po Visatą ir telktųsi į grupeles“.

M. Kesdenas kartu su Šravanu Hanasogu (Shravan Hanasoge) iš Prinstono universiteto (JAV) bei Makso Planko saulės sistemos tyrimų instituto (Vokietija) pabandė sugalvoti metodą, kuris leistų, naudojant Saulės virpesius, nustatyti, ar mažytė pirmykštė juodoji bedugnė praskriejo per žvaigždę. Jeigu duomenys gali atskleisti, jog šios mažosios juodosios bedugnės, susiformavusios ankstyvojoje Visatos evoliucijos stadijoje, egzistuoja, jos neblogai tiktų tamsiosios medžiagos vaidmeniui. Mokslininkų darbas publikuotas žurnale „Physical Review Letters“.

„Mūsų artinio esmė ta, kad mes bandome nustatyti, kas įvyksta, jeigu tamsioji medžiaga, sudaryta iš pirmykščių juodųjų bedugnių, perskrodžia Saulę, – teigia M. Kesdenas. – Apie tai mąstyta ir anksčiau, tačiau niekas iki šiol neatliko tokių skaičiavimų“.

Mokslininkas teigia, jog energija Saulėje išsiskiria vykstant termobranduolinės sintezės reakcijoms. „Egzistuoja balansas tarp į išorę nukreipto slėgio gradiento, kurį reakcijų metu sukuria išsiskirianti energija, ir į vidų nukreiptos gravitacijos jėgos poveikio. Jeigu Saulė ar bet kuri kita žvaigždė sutrikdoma, ji turėtų šiek tiek suvirpėti“.

„Mažoji pirmykštė juodoji skylė savo dydžiu neviršytų atomo, tačiau jos masė prilygtų asteroidui, – pažymi tyrėjas. – Stiprus tokio darinio gravitacinis laukas priverstų saulę mažumėlę susvyruoti“.

Mokslininkai mano, jog tokį svyravimą galima išmatuoti ir tuomet bandyti nustatyti, kas jį sukėlė. „Mano kolega parašė programą, kuria mes galime atlikti modeliavimą ir pamatyti, kaip atrodytų saulę, jeigu per ją perskrietų juodoji bedugnė, – giria bendradarbį M. Kesdenas. – Mažiausio aptinkamo objekto masė turėtų siekti 1021gramų“.

Dabar, kai abu mokslininkai žino, ko derėtų ieškoti, galima pabandyti įvertinti kitų žvaigždžių virpesius. Kadangi manoma, jog šios pirmykštės juodosios bedugnės klajoja po Visatą, jas turėtų būti galima išvysti analizuojant ir kitas žvaigždes. „Įvertinus visą Visatoje egzistuojančios tamsiosios medžiagos kiekį, galima nustatyti, kaip dažnai pirmykštė juodoji bedugnė turėtų kirsti saulę, aišku, jeigu ji sudaro tamsiąją medžiagą, – tęsia fizikas. – Deja, pasirodo, jog tamsioji medžiaga saulę turėtų aplankyti maždaug kartą per milijoną metų. Tektų ilgokai stebėti mūsų žvaigždę“.

Užuot sėdėję ir laukę mažosios pirmykštės juodosios bedugnės savo kaimynystėje, mokslininkai gali stebėti milijonus kitų žvaigždžių. Panašu, kad toks įvykis turėtų būti užfiksuojamas kas kelerius metus. M. Kesdenas pažymi, jog dabartinės ir ateityje numatomos kosminės misijos galėtų surinkti tyrimams reikalingus duomenis. „Dabar, kai žinome, ko turėtume ieškoti, galime analizuoti duomenis, gautus astroseisminių misijų metu. Kas nors netgi galėtų peržvelgti jau turimus duomenis, galbūt pavyktų aptikti šiuos svyravimus“.

„Didžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuve mokslininkai bando nustatyti, ar supersimetrija nėra susijusi su tamsiąja medžiaga, – pabaigia pasakojimą fizikas teoretikas. – Jeigu to nepavyks išsiaiškinti šia mašina, žmonės pradės ieškoti alternatyvų. Pirmykštės juodosios bedugnės gali būti taip trokštamas tamsiosios medžiagos prigimties įminimo raktas“.

Aut. teisės: MokslasPlius
MokslasPlius

(0)
(0)
(0)

Komentarai (3)