Wpis z mikrobloga

Pierwotne czarne dziury mogą być ciemną materią.

Idea zaproponowana w latach siedemdziesiątych XX w. przez Stephena Hawkinga i Bernarda Carra, analizowana jakiś czas temu przez Marca Kamionkowskiego czy Yacine Ali-Haïmouda, a połączona ostatnio przez Karstena Jedamzika z Université Montpellier z obserwacjami fal grawitacyjnych z LIGO/Virgo zakłada, że pierwotne czarne dziury tj. powstałe podczas Wielkiego Wybuchu mogłyby istnieć do dzisiaj i stanowić brakującą masę we Wszechświecie - ciemną materię.

The original idea dates back to the 1970s with the work of Stephen Hawking and Bernard Carr. Hawking and Carr reasoned that in the universe’s first fractions of a second, small fluctuations in its density could have endowed lucky — or unlucky — regions with too much mass. Each of these regions would collapse into a black hole. The size of the black hole would be dictated by the region’s horizon — the parcel of space around any point reachable at the speed of light. Any matter within the horizon would feel the black hole’s gravity and fall in. Hawking’s rough calculations showed that if the black holes were bigger than small asteroids, they could plausibly still be lurking in the universe today.

The discovery of these strange specimens breathed new life into an old idea — one that had, in recent years, been relegated to the fringe. We know that dying stars can make black holes. But perhaps black holes were also born during the Big Bang itself. A hidden population of such “primordial” black holes could conceivably constitute dark matter, a hidden thumb on the cosmic scale. After all, no dark matter particle has shown itself, despite decades of searching. What if the ingredients we really needed — black holes — were under our noses the whole time?


Powyższa hipoteza, początkowo porzucona na rzecz poszukiwania innych form ciemnej materii tj. WIMP czy MACHO, ostatnio za sprawą m.in. Karstena Jedamzika została nieco wskrzeszona. Oczywiście, nie jest to jeszcze nic rewolucyjnego, ani "zagrażającego" innym koncepcjom, ale stanowi ciekawą alternatywę.

Badacz ten postuluje, że obserwacje fal grawitacyjnych w LIGO/Virgo pokrywać się mogą z hipotezą o istnieniu pierwotnych czarnych dziur (PBH), które łączyłyby się w złożone z tysięcy niewielkich czarnych dziur gromady, w których w środku znajdowałyby się czarne dziury o masie ~30 mas Słońca - czyli dokładnie takie których sygnałów najwięcej obserwuje się fuzjach w LIGO/Virgo - w przeciwieństwie do obserwacji prowadzonych teleskopami rentgenowskimi, które wykrywają czarne dziury z zakresu od ~ 5 do ~20 mas Słońca (typowe czarne dziury o masie gwiazdowej). Gromady te zaś występowałyby w miejscach, w których astronomowie postulują występowanie ciemnej materii, tj. np. halo Drogi Mlecznej. Hipoteza ta, po pewnych dokładniejszych obliczeniach, wskazuje również, że tempo formowania się układów podwójnych tychże obiektów pokrywałaby się z częstością obserwowanych w LIGO/Virgo sygnałów z fuzji takich układów.

He also built on work that predicted that primordial black holes would sit in dark clusters about as large in diameter as the distance between the sun and the nearest star. Each of these clusters might contain around a thousand black holes crammed together. The 30-solar-mass behemoths would sit at the center; the more common littler ones would fill in the rest of the space. These clusters would lurk everywhere astronomers think dark matter is. As with stars in a galaxy or planets circling the sun, each black hole’s orbital motion would keep it from devouring another — except during those uncommon mergers.


Pozostaje czekać na więcej danych z LIGO/Virgo oraz przyszłego teleskopu Nancy Grace Roman Space Telescope, który będzie m.in. poszukiwał mikrosoczewek grawitacyjnych, niezbędnych do wykrywania PBH's.

Cytaty: https://www.quantamagazine.org/black-holes-from-the-big-bang-could-be-the-dark-matter-20200923/

Więcej info:

Znalezisko: Pierwotne czarne dziury mogą być ciemną materią.

Artykuły:

The merger rate of primordial-black-hole binaries
Did LIGO Detect Dark Matter?
Evidence for primordial black hole dark matter from LIGO/Virgo merger rates
Primordial black hole dark matter and the LIGO/Virgo observations

#fizycznenowinkifakera -> nowinki fizyczne i nie tylko - do obserwowania lub czarnolistowania.( ͡° ͜ʖ ͡°)

#nauka #fizyka #astrofizyka #kosmologia #kosmos #wszechswiat #astronomia #ligo #gruparatowaniapoziomu #zainteresowania #ciekawostki #mikroreklama
źródło: comment_1600935687EuBYjDHyn2kw8svSlgR3qU.jpg
  • 24
Gdyby ktoś chciał się WYPISAĆ z listy to niech zaplusuje ten komentarz.

Nie prowadzę już zapisów (można obserwować tag). Gdyby ktoś mimo wszystko chciał jednak być wołanym to niech mi da jakoś znać.
( ͡° ͜ʖ ͡°)
@Fake_R: czyli brakującą w kosmosie materia miałaby byc w istocie "małymi" czarnymi dziurami? Wow, nie spotkałem się z tym wyjaśnieniem, ale jest szczerze ekscytujące :) jak rozumiem, nadal by obowiązywał problem z ciemną energią, tak?
@Manah: Dokładnie, fale grawitacyjne przenoszą energię układu.

@wafel93: Tak i tak. Ciemna energia to inna para kaloszy, odpowiadającą za przyspieszającą ekspansję przestrzeni. Ciemna materia natomiast stanowi m.in. przyczynę nadmiarowej prędkości rotacji galaktyk w stosunku do obserwowanej w nich materii widzialnej.

@oszty: A fizycy postulowali, że czarne dziury nie mają włosów. Nie przewidzieli jednak,że mogą mieć sierść. ( ͡° ͜ʖ ͡°)

@login_wykopu: Oby.( ͡°
@wypoke @olchapospolita @Abstrakt @MatiPuchacz @ThatPart @Belfeagil @zawodowi3c @ZegnajPrzyjacielu

Nie gniewajcie się, że Was wołam, ale wolę zapytać dwa razy niż dodać kogoś na listę do wołania wbrew jego woli. ( ͡° ͜ʖ ͡°)

Pytam więc: czy plusy przy komentarzu @wojcir oznaczają, że chcecie żebym Was dodał do listy #fizycznenowinkifakera? (Nie musicie odpowiadać. Dodam Was "automatycznie" jeśli zaplusujecie ten komentarz.)
via Wykop Mobilny (Android)
  • 0
@Fake_R: ciekawą kwestia jeszcze jest to, że istnieje hipoteza iż supermasywne czarne dziury to tak na prawdę są gwiazdy ciemnej materii, nie pamiętam nazwy, ale chyba są to gwiazdy bozonowe