Lubang hitam kecil mungkin berdampak besar pada alam semesta awal.
Populasi besar adalah kecil lubang hitam Itu akan membanjiri alam semesta muda dengan partikel dan radiasi, menciptakan lubang hitamnya sendiri ledakan besarfisikawan mengusulkan dalam makalah baru.
Sampai saat ini, hanya ada satu cara pasti untuk membuat lubang hitam. Anda harus mulai dengan file sebuah bintang Lalu biarkan mati. Menjelang akhir hidupnya, intinya runtuh karena beratnya sendiri. Tanpa kekuatan lain yang mampu menahan tekanan ini, ia terus runtuh ke titik yang sangat kecil: singularitas. Para astronom percaya bahwa ini adalah metode yang digunakan oleh semua lubang hitam di alam semesta, mulai dari lubang hitam bermassa bintang yang menghuni setiap galaksi hingga lubang hitam supermasif Yang terletak di jantung galaksi, dimulai.
Terkait: Bagaimana inflasi kosmik terjadi – dan mengapa kita harus peduli?
Tapi mungkin ada cara lain. Alam semesta awal kacau dan hidup, terutama setelahnya inflasi ekonomiperistiwa yang seharusnya memicu peristiwa ekspansi spektakuler yang membengkakkan alam semesta menjadi ukuran raksasa dalam waktu kurang dari satu detik.
Ketika inflasi berakhir, ruang-waktu itu sendiri bergetar dan bergetar saat energi yang terpendam dilepaskan. Mungkin alam semesta telah menjadi begitu ganas sehingga kantong acak ruang-waktu dapat secara spontan mencapai ambang kritis dalam kepadatan dan volume, yang mengarah ke pembentukan lubang hitam “primordial” yang menelan alam semesta.
Para astronom telah menghabiskan waktu puluhan tahun mencari lubang hitam primordial ini, yang awalnya dia usulkan Stephen Hawking, atau setidaknya mengesampingkan kemungkinan itu terjadi. Pengamatan yang tak terhitung jumlahnya menyatakan pencarian kosong, karena setiap lubang hitam yang lebih besar dari sekitar satu miliar gram (sekitar massa gunung pada umumnya di Bumi) akan memengaruhi evolusi alam semesta selanjutnya dan melanggar pengamatan yang diketahui.
Pembangunan terhenti
Namun tidak banyak peneliti yang memperhatikan lubang hitam yang lebih kecil yang dapat terbentuk akibat inflasi. Jadi tim fisikawan telah memeriksa secara rinci bagaimana perilaku lubang hitam yang lebih kecil ini — dan bagaimana kita dapat mendeteksinya. Mereka merinci temuan mereka dalam makalah yang diterbitkan di database pracetak online arXiv (Buka di tab baru).
Semua lubang hitam memiliki umur yang terbatas. Berkat Hawking, kita tahu bahwa lubang hitam tidak sepenuhnya hitam. Sebaliknya, mereka perlahan melepaskan radiasi melalui proses kuantum aneh yang terjadi di dalamnya prospek acara. Proses ini, yang dikenal sebagai radiasi Hawking, berlangsung sangat lambat. Lubang hitam bermassa bintang hanya memancarkan satu partikel radiasi setiap tahun. Tapi lubang hitam yang lebih kecil melepaskan radiasi lebih cepat. Lubang hitam primordial yang lebih kecil ini tidak akan berumur panjang, karena radiasi Hawking akan menyebabkannya menguap hanya dalam beberapa menit.
Ini jauh sebelum era penting berikutnya di Sejarah alam semestapembentukan elemen pertama. Jadi lubang hitam ini akan mampu lolos dari keterbatasan pengamatan saat ini, karena mereka akan meninggalkan tempat kejadian cukup awal.
Tapi kita masih bisa menemukan cara untuk mendeteksi lubang hitam primordial kecil, jelas para peneliti dalam makalah mereka.
Efek yang paling menonjol adalah lubang hitam ini dapat menunda evolusi alam semesta. kita Alam semesta selalu mengembang. Jadi setelah inflasi, densitas materi dan radiasi menurun dengan cepat, karena semua materi itu terdilusi menjadi volume yang terus meningkat.
Tapi lubang hitam primordial bisa mencegah evolusi paradigmatik ini. Setelah terbentuk, ia akan mulai memancarkan radiasi Hawking, mengubah massanya menjadi radiasi. Fisikawan telah menunjukkan bahwa lubang hitam kecil ini dapat menambah radiasi ekstra secepat alam semesta mengencerkannya, sehingga menjaga densitas tetap konstan selama beberapa menit pertama setelah Big Bang.
Terkait: Lubang hitam di alam semesta (foto)
Naluri utama
Skenario ini akan menempatkan alam semesta ke dalam semacam “stasis”, menghentikan evolusi normal alam semesta yang digerakkan oleh ekspansi sementara lubang hitam melakukan tugasnya. Para peneliti menemukan bahwa ini memungkinkan lubang hitam memiliki sejumlah efek di alam semesta tanpa melanggar pengamatan yang diketahui. Mereka lahir, melakukan sesuatu yang menarik saat alam semesta terhenti, dan menghilang, dengan sisa sejarah kosmik berlangsung secara normal.
Misalnya, penguapan lubang hitam purba ini mungkin bertanggung jawab untuk mengisi alam semesta dengannya materi gelap atau energi gelap. Atau, mereka mungkin telah memicu proses pareogenesis, memaksa alam semesta untuk melakukannya Lebih penting dari antimateri.
Lubang hitam primordial juga dapat mengisi alam semesta dengan ciri khas yang unik gelombang gravitasi, yang merupakan riak dalam ruang-waktu. Detektor gelombang gravitasi saat ini tidak memiliki kepekaan untuk menemukan gelombang gravitasi ini, tetapi detektor ruang angkasa masa depan – seperti Antena Antariksa Interferometer Laser, yang dijadwalkan akan diluncurkan pada dekade berikutnya – dapat melakukannya.
Ikuti kami di Twitter @karyawan (Buka di tab baru) atau Facebook (Buka di tab baru).
“Pemikir jahat. Sarjana musik. Komunikator yang ramah hipster. Penggila bacon. Penggemar internet amatir. Introvert.”
