Găurile negre primordiale, excluse drept candidate la materia întunecată

Găurile negre primordiale (PBH) sunt corpuri cosmice fascinante care au fost investigate pe scară largă de astrofizicieni din întreaga lume.

După cum sugerează și numele lor, acestea sunt găuri negre despre care se crede că au apărut în primele zile ale Universului, la mai puțin de o secundă după Big Bang.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Teoria fizică sugerează că în fracțiunea de secundă de dinaintea formării Universului, spațiul nu era complet omogen, astfel că regiunile mai dense și mai fierbinți ar fi putut colapsa în găuri negre. În funcție de momentul exact în care s-au format în această fracțiune de secundă, aceste PBH-uri ar putea avea mase foarte diferite și caracteristici asociate.

Unii fizicieni au explorat posibilitatea ca PBH-urile să contribuie în mod semnificativ la abundența prezisă a materiei întunecate din Univers sau, cu alte cuvinte, ca acestea să fie candidați importanți pentru materia întunecată.

Observațiile undelor gravitaționale colectate de colaborarea LIGO-Virgo-KAGRA și constrângerile stabilite de aceste observații sugerează că acest lucru este foarte puțin probabil.

Găurile negre primordiale ar fi apărut la mai puțin de o secundă după Big Bang

Cu toate acestea, unele studii recente au sugerat că gruparea PBH-urilor în momentul formării lor ar putea modifica rata de fuziune a acestora, ceea ce ar putea permite valori care să se încadreze în constrângerile stabilite de LIGO-Virgo-KAGRA.

Această aglomerare ar putea afecta, de asemenea, limitele existente ale microlentilelor, deoarece aglomerările de PBH ar acționa ca o lentilă unică masivă care nu poate fi cercetată prin studii de microlentile.

Cercetătorii de la Universitatea din Geneva, Universitatea Sapienza din Roma și NICPB au efectuat recent un studiu teoretic care evaluează în continuare ipoteza că aglomerările PBH inițial grupate ar putea fi candidați pentru materia întunecată.

Lucrarea lor, publicată în Physical Review Letters, introduce un argument relativ simplu care pare să excludă această posibilitate.

Studiul contrazice ideea teoretică larg răspândită

În analizele lor, Riotto și colegii săi au combinat constrângerile stabilite de observațiile astronomice anterioare cu datele din pădurea Lyman-alpha. Pădurea Lyman-alfa este un fenomen de absorbție care poate fi observat cu ajutorul instrumentelor de spectroscopie astronomică, prezentându-se ca linii de absorbție în spectrele galaxiilor îndepărtate.

Aceste linii de absorbție au devenit o sondă proeminentă în astrofizică, în special în studiile care investighează fluctuațiile de densitate din Univers.

În lucrarea lor, cercetătorii au arătat că datele din pădurea Lyman-alpha sugerează că, pentru a evita limitele existente, PBH-urile ar trebui să fie slab, mai degrabă decât puternic, grupate, ceea ce contrazice ideea teoretică larg răspândită, scrie Phys.org.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Mister rezolvat. Oamenii de știință ar fi descoperit cum s-au format galaxiile fără materie întunecată

Astronomii au descoperit o galaxie fără materie întunecată. „Ar trebui să existe, însă observațiile noastre spun altceva”

Eroare astronomică. Galaxia cu o cantitate neobișnuită de materie întunecată se dovedește a fi cât se poate de obișnuită

O nouă metodă de identificare a particulelor de materie întunecată