حسنًا ، لقد خرجنا لرؤية المعالج مرة أخرى ، أصدقائي. إذا كانت هذه النظرية صحيحة ، فيجب أن نكون قادرين على ملاحظة تأثيرات المادة المظلمة مباشرة - دليل على أنها موجودة بالفعل - وأن نفهم بشكل أعمق جوهر الكون.
هل تعد الثقوب السوداء البدائية مخططات للمادة المظلمة؟ استخدم باحثو ما بعد الدكتوراه Shravan Hanasoge من قسم علوم الأرض بجامعة برينستون ومايكل كيسدن من مركز علم الكونيات وفيزياء الجسيمات بجامعة نيويورك النمذجة الحاسوبية لتصور ثقب أسود أساسي يمر عبر نجم. "النجوم شفافة لمرور الثقوب السوداء البدائية (PBHs) وتعمل ككاشفات زلزالية لمثل هذه الأشياء." يقول كيسدين. "مجال الجاذبية لـ PBH يضغط النجم ويجعله يرن صوتيًا."
إذا كانت هناك ثقوب سوداء بدائية ، فمن المحتمل جدًا أن يحدث هذا النوع من التصادمات داخل مجرتنا - وبشكل متكرر. مع المزيد من التلسكوبات والأقمار الصناعية التي تراقب الأحياء النجمية ، من المنطقي فقط أننا سنلحق عاجلاً أم آجلاً بأحد هذه الأحداث. ولكن ، أهم شيء هو ببساطة فهم ما نبحث عنه. يمكن استخدام نموذج الكمبيوتر الذي طوره Hanasoge و Kesden مع تقنيات المراقبة الشمسية الحالية لتقديم طريقة أكثر دقة لاكتشاف الثقوب السوداء البدائية من الأدوات الموجودة.
قال هاناسوج: "إذا كان الفلكيون ينظرون إلى الشمس للتو ، فإن فرص مشاهدة الثقب الأسود البدائي ليست محتملة ، لكن الناس ينظرون الآن إلى آلاف النجوم." هناك سؤال أكبر عما يشكل المادة المظلمة ، وإذا كان تم العثور على الثقب الأسود البدائي أنه يناسب جميع المعلمات - لديهم كتلة وقوة حتى تؤثر مباشرة على الأجسام الأخرى في الكون ، ولا تتفاعل مع الضوء. إن تحديد المرء سيكون له آثار عميقة على فهمنا للكون المبكر والمادة المظلمة ".
أكيد. لم نرَ DM ، لكن ما يمكننا رؤيته هو المجرات التي يُفترض أن لها هالات ممتدة من المادة المظلمة ودراسة تأثيرات الجاذبية على موادها - مثل المناطق الغازية والأعضاء النجمية. إذا كانت هذه النماذج الجديدة صحيحة ، فيجب أن تكون الثقوب السوداء البدائية أثقل من المادة المظلمة الموجودة ، وعندما تتصادم مع نجم ، يجب أن تتسبب في تأثير متتالي.
قال كيسدن: "إذا كنت تتخيل أن تضرب بالون ماء وتشاهد تموج الماء في الداخل ، فهذا مشابه لكيفية ظهور سطح النجم". "بالنظر إلى كيفية تحرك سطح النجم ، يمكنك معرفة ما يجري في الداخل. إذا مر ثقب أسود ، يمكنك رؤية السطح يهتز. "
باستخدام الشمس كنموذج ، قام Kesden و Hanasoge بحساب التأثيرات التي قد تكون لـ PBH ثم أعطوا البيانات إلى Tim Sandstrom من وكالة ناسا. باستخدام الكمبيوتر العملاق Pleiades في مركز أبحاث أميس التابع للوكالة في كاليفورنيا ، تمكن الفريق بعد ذلك من إنشاء محاكاة بالفيديو لتأثير التصادم. يوجد أدناه المقطع الذي يوضح اهتزازات سطح الشمس على هيئة ثقب أسود أساسي - ممثلة في ممر أبيض - يمر من الداخل.
يقول مارك كاميونكوفسكي ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة جونز هوبكنز: "لقد كان معروفًا أنه نظرًا لوجود ثقب أسود بدائي بواسطة نجم ، فسيكون له تأثير ، ولكن هذه هي المرة الأولى التي لدينا فيها حسابات دقيقة عدديًا". . هذه فكرة ذكية تستفيد من الملاحظات والقياسات التي تم إجراؤها بالفعل بواسطة فيزياء الطاقة الشمسية. إنه مثل شخص يتصل بك ليقول أنه قد يكون هناك مليون دولار تحت ممسحة أمامك. إذا اتضح أنه غير صحيح ، فلن يكلفك شيء للنظر. في هذه الحالة ، قد تكون هناك مادة مظلمة في مجموعات البيانات الموجودة لدى علماء الفلك بالفعل ، فلماذا لا ننظر؟ "
سأصعدك إلى الباب ...
مصدر القصة الأصلية: أخبار جامعة برينستون. لمزيد من القراءة: التذبذبات الشمسية العابرة مدفوعة بالثقوب السوداء البدائية.
