През 1974 г. Стивън Хокинг и неговият докторант Бърнард Кар предполагат за първични черни дупки, хипотетични черни дупки, които са се образували скоро след Големия взрив.Двамата смятат, че дупките могат да бъдат неуловима тъмна материя, която е теоретизирана за първи път през 1933 г. – и 47 години по-късно тази теория може да бъде доказана.
Черните дупки са впечатляващ космически феномен, който озадачава учените вече десетилетия. И макар днес науката да знае доста повече за черните дупки, те все още имат повече въпроси отколкото отговори.
Астрофизици от Йейл, Университета в Маями и Европейската космическа агенция (ESA) се опитват да оспорят теорията на Хокинг за това как може да са се образували първите черни дупки във Вселената и каква роля биха могли да играят в производството на тежки елементи като злато, платина и уран.
Новият модел показва, че първите звезди и галактики са се образували около черни дупки, които са имали способността да прераснат в свръхмасивни черни дупки чрез приемане на газ и звезди в близост до тях или чрез сливане с други черни дупки.
„Ако повечето от първичните черни дупки са били „родени“ с размер приблизително 1,4 пъти по-голям от масата на слънцето, те потенциално биха могли да отчитат цялата тъмна материя“, казва професорът по астрономия и физика в Йейл Приямвада Натараджан.
„Примордиалните черни дупки, ако съществуват, биха могли да бъдат семената, от които се образуват всички свръхмасивни черни дупки, включително тази в центъра на Млечния път“, допълва тя.
Много експерти предполагат, че около 85 процента от цялата материя във Вселената е тъмна материя.
Черните дупки, от друга страна, са наблюдавани и дори имаме снимка на една, за да докажем тяхното съществуване.
„Това, което лично аз намирам за супер вълнуващо в тази идея е как елегантно обединява двата наистина предизвикателни проблема, върху които работя – този за изследване на природата на тъмната материя и образуването и растежа на черни дупки,“ казва Натараджан.
Разкриването на мистерията на първичните черни дупки би разрешило и друг космически пъзел, който озадачи учените. Голямото количество радиация, което е било открито от далечни, тъмни източници, разпръснати из Вселената. Натараджан и нейните колеги казават, че нарастващите първични черни дупки ще представят „точно“ същия радиационен подпис.
Основната теория на черните дупки гласи, че веднъж попаднала в тях, материята повече не може да излезе. Според други теории обаче е възможно черните дупки да помагат за баланса на Вселената и да „рециклират“ материята и енергията с течение на времето.
Стивън Хокинг пръв открива ефекта, който в последствие е наречен Радиация на Хокинг. Според него на квантово ниво около „Хоризонта на събитията“ на черната дупка частиците постоянно „мигат“ от фаза на съществуване във фаза на несъществуване. Рано или късно условията съвпадат и когато една частица попадне в черната дупка, нейният партньор бива изстрелян в обратната посока – далеч от нея с много висока скорост, с която отнема и част от енергията на черната дупка. При достатъчно дълъг период от време, това води до постепенното смаляване на черната дупка и нейното разграждане.
Пътуване във времето
Черните дупки са любимо обяснение във филмите за използвнето им като „тунели“ за пътуване на дълги разстояния във Вселената и дори за пътуване във времето. Според учените черната дупка всъщност просто привлича материя с голямата си гравитация и я натрупва колкото се може по-плътно една в друга. Голямата плътност и силната гравитация не позволяват на атомите да се отделят и затова всичко е черно, тъй като и самата светлина не може да „избяга“.
Според теорията на относителността, това води и до спиране на времето на квантово ниво, тъй като всичко се смачква с безкрайна плътност. Но тъй като заради феномена на квантовата неопределеност, това може да се възприеме и обратно – безкрайната плътност всъщност достига определена точка и след това започва да се разширява.
Друга теория е, че гравитацията черната дупка е толкова силна, че времето и пространството се изкривяват много силно близо до центъра ѝ. Това означава, че част от материята всъщност пътува напред в бъдещето.
Някои черни дупки са от други вселени
Теорията за съществуването на паралелни вселени не е нова, както и че черните дупки може да са своеобразни портали за връзка между тях. Според математици от Оксфорд обаче, някои черни дупки във Вселената в момента, не са породени от нейните процеси. Техен математически модел анализира космическата радиация от Големия взрив и смята, че някои черни дупки може да се окажат по-стари от самата Вселена.
А това означава, че не са от нея и най-малкото са остатъци от неин предшественик. Повечето астрономи обаче не възприемат тази идея и смятат, че става дума просто за „шум“ в данните.
Превод и редакция: TRENDY NEWS