Μια πρόσφατη κοσμολογική Το μοντέλο συνδυάζει δύο από τις πιο εκκεντρικές ιδέες της σύγχρονης φυσικής για να εξηγήσει τη φύση της σκοτεινής ύλης, της αόρατης ουσίας που αποτελεί περίπου το 85 τοις εκατό της συνολικής ύλης στο σύμπαν. Για να το καταλάβουμε, είναι απαραίτητο να κοιτάξουμε πέρα από τη Μεγάλη Έκρηξη που όλοι γνωρίζουμε και να εξετάσουμε δύο έννοιες που σπάνια τέμνονται: κυκλικά σύμπαντα και αρχέγονες μαύρες τρύπες.
Ένα διαφορετικό είδος πολυσύμπαντος
Υπάρχουν διαφορετικές εκδοχές του «πολυσύμπαντος». Το πιο δημοφιλές μοντέλο – αυτό του Κινηματογραφικού Σύμπαντος της Marvel – προτείνει ότι υπάρχουν τόσα σύμπαντα όσες και οι πιθανότητες και ότι αυτές οι εκδοχές της πραγματικότητας είναι παράλληλες. Η φυσική προτείνει κάτι πιο νηφάλιο και μαθηματικά συνεπές: την κοσμική αναπήδηση.
Σε αυτό το μοντέλο, το σύμπαν δεν γεννιέται από μια μοναδικότητα, αλλά διαστέλλεται, συστέλλεται και διαστέλλεται ξανά σε έναν ατελείωτο κύκλο. Κάθε «σύμπαν» δεν είναι παράλληλο, αλλά διαδοχικό—δηλαδή, ένα αναδύεται από τις στάχτες του προηγούμενου.
Είναι δυνατόν κάτι να επιβιώσει στο τέλος του σύμπαντός του και να αντέξει στο επόμενο; Σύμφωνα με έγγραφο που δημοσιεύτηκε στο Φυσική Ανασκόπηση Δναι. Ο συγγραφέας Enrique Gaztanaga, καθηγητής ερευνητής στο Ινστιτούτο Διαστημικών Επιστημών στη Βαρκελώνη, δείχνει ότι οποιαδήποτε δομή μεγαλύτερη από περίπου 90 μέτρα θα μπορούσε να περάσει από την τελική κατάρρευση ενός σύμπαντος και να επιβιώσει από την ανάκαμψη. Αυτά τα «λείψανα» όχι μόνο θα επιμείνουν, αλλά θα μπορούσαν επίσης να δημιουργήσουν τον σχηματισμό γιγάντιων, ανεξήγητων δομών που παρατηρήθηκαν στα πρώτα στάδια του σημερινού σύμπαντος. Επιπλέον, θα μπορούσαν να είναι το κλειδί για την κατανόηση της σκοτεινής ύλης.
Για δεκαετίες, η κυρίαρχη εξήγηση για τη σκοτεινή ύλη ήταν ότι είναι ένα άγνωστο σωματίδιο ή σωματίδια. Αλλά μετά από χρόνια πειραμάτων χωρίς άμεσες ανιχνεύσεις, οι φυσικοί έχουν αρχίσει να εξερευνούν εναλλακτικές λύσεις. Ένας από αυτούς προτείνει ότι η σκοτεινή ύλη δεν είναι ένα εξωτικό σωματίδιο, αλλά ένας άφθονος πληθυσμός από μικρές μαύρες τρύπες που παραβλέπουμε.
Η ιδέα είναι ελκυστική, αλλά έχει ένα σοβαρό πρόβλημα. Για αυτές τις μαύρες τρύπες να εξηγήσουν τη σκοτεινή ύλη, θα έπρεπε να υπάρχουν από τις πρώτες στιγμές του σύμπαντος, πολύ πριν καταρρεύσουν τα πρώτα αστέρια. Υπάρχουν ενδείξεις ότι αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσαν να υπάρχουν, αλλά λείπει ένας πειστικός φυσικός μηχανισμός που να εξηγεί την προέλευσή τους.
Ένα σύμπαν που γεννήθηκε με μαύρες τρύπες
Εδώ λάμπει το πρόσφατα προτεινόμενο μοντέλο της Gaztanaga. Εάν η κοσμική αναπήδηση επιτρέπει σε συμπαγείς δομές να επιβιώσουν από την κατάρρευση του προηγούμενου σύμπαντος, τότε το σημερινό σύμπαν θα είχε ήδη γεννηθεί με προϋπάρχουσες μαύρες τρύπες. Δεν θα έπρεπε να είχαν δημιουργηθεί από ακραίες διακυμάνσεις ή λεπτομερώς συντονισμένες πληθωριστικές διεργασίες, αλλά απλώς θα υπήρχαν από την πρώτη στιγμή.
Η υπόθεση έχει τη δυνατότητα να λύσει δύο αινίγματα ταυτόχρονα: την προέλευση των μαύρων οπών και τη φύση της σκοτεινής ύλης. Εάν αυτό το μοντέλο είναι σωστό, η σκοτεινή ύλη δεν θα ήταν ένα μυστήριο του πρώιμου σύμπαντος, αλλά μάλλον μια κληρονομιά ενός κόσμου που προϋπήρχε του δικού μας.
«Απομένει πολύ δουλειά να γίνει», δήλωσε ο Gaztanaga, επίσης ερευνητής στο Ινστιτούτο Κοσμολογίας και Βαρύτητας στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ, σε άρθρο του για Η Συνομιλία. «Αυτές οι ιδέες πρέπει να δοκιμαστούν σε σχέση με δεδομένα—από το υπόβαθρο βαρυτικών κυμάτων έως τις έρευνες γαλαξιών και τις μετρήσεις ακριβείας του κοσμικού μικροκυματικού φόντου».
«Αλλά η πιθανότητα είναι βαθιά», πρόσθεσε. “Το σύμπαν μπορεί να μην ξεκίνησε μια φορά, αλλά μπορεί να έχει ανακάμψει. Και οι σκοτεινές δομές που διαμορφώνουν τους γαλαξίες σήμερα θα μπορούσαν να είναι λείψανα μιας εποχής πριν από τη Μεγάλη Έκρηξη.”
Αυτή η ιστορία εμφανίστηκε αρχικά στο WIRED en Español και έχει μεταφραστεί από τα ισπανικά.
VIA: www.wired.com
