חומר אפל, אותו חומר מסתורי ובלתי נראה המהווה כ-85% מהחומר ביקום, עשוי למצוא את הסברו בחורים שחורים קדומים ששרדו את התמוטטותם של יקומים קודמים. כך עולה ממחקר חדש שפורסם בכתב העת המדעי Physical Review D, אשר נכתב על ידי הפיזיקאי אנריקה גאסטנגה.
המחקר מבוסס על שתי תיאוריות מרכזיות: הראשונה היא ה'קפיצה הגדולה' (Big Bounce), הרעיון השנוי במחלוקת כי המפץ הגדול היה חלק ממחזור אינסופי בו היקום מתפשט, מתכווץ וחוזר ונוצר מחדש. השנייה היא קיומם של חורים שחורים ראשוניים, אשר נוצרו שניות ספורות לאחר המפץ הגדול, בניגוד לחורים שחורים רגילים הנוצרים ממות כוכבים.
גאסטנגה מציע כי החומר האפל עשוי להיות מורכב מ'שאריות' של חורים שחורים אלו, אשר שרדו את המעבר בין התכווצות היקום להתפשטותו מחדש. לדבריו, "היקום עשוי שלא להיווצר פעם אחת בלבד, אלא לחזור ולהתחיל מחדש. המבנים האפלים המעצבים את הגלקסיות כיום עשויים להיות שרידים מתקופה שלפני המפץ הגדול".
חורים שחורים ראשוניים נחשבים למועמדים מובילים להסבר החומר האפל בשל דמיונם אליו: שניהם בלתי נראים אך בעלי מסה עצומה. תיאוריה זו מאפשרת להימנע מהצורך בחלקיקים חדשים או בפיזיקה לא מוכרת.
במסגרת המודל שלו, גאסטנגה טוען כי חורים שחורים גדולים מ-90 מטרים היו יכולים לשרוד את המעבר בין התכווצות היקום להתפשטותו מחדש. "גילינו שדברים הגדולים מ-90 מטרים יכלו לשרוד את המעבר מקריסה להתפשטות. דבר זה מותיר אחריו 'שאריות' הנושאות מידע מתקופה קוסמית קודמת. השאריות יכולות לכלול חורים שחורים, גלי כבידה ואי-יציבויות בצפיפות החומר", הסביר.
על פי המודל, חורים שחורים אלו יכולים להיווצר הן באמצעות שרידה ישירה והן באמצעות התמוטטות גושי חומר לכדי עצמים צפופים ביותר. למעשה, גלקסיות וכוכבים מתקופת ההתכווצות הופכים לחורים שחורים, "מוחקים את רוב המבנה המפורט שלהם אך שומרים על המסה שלהם", לדברי גאסטנגה.
אם התיאוריה נכונה, הרי שחורים שחורים אלו עשויים להוות חלק משמעותי - ואולי אף את רובו - של החומר האפל. יתרה מכך, הם עשויים להסביר את קיומם של חורים שחורים על-מסיביים שהתגלו רק מאות מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול, אשר אמורים היו לדרוש זמן רב יותר לצבור את המסה העצומה שלהם.
עם זאת, גאסטנגה מדגיש כי "עוד עבודה רבה נותרה לבצע". התיאוריות חייבות לעבור בדיקות באמצעות נתונים שונים, החל מרקע גלי הכבידה ועד לסקרי גלקסיות ומדידות מדויקות של קרינת הרקע הקוסמית.
כתבות קשורות
אסטרונומים גילו עשרת אלפים מועמדים חדשים לכוכבי לכת חוץ-שמשיים
Research & Developments is a blog for brief updates that provide context for the flurry of news that impacts science and scientists today. To date, as...
אפריקה מתפצלת: גילוי חדש מצביע על נקודת התפרקות לא צפויה בקניה
For roughly 45 million years, the eastern section of the African continental plate has been slowly pulling apart. Like a giant zipper extending from t...
שביט נדיר מתקרב מהקצה הרחוק של מערכת השמש: מה הוא יכול ללמד אותנו על היקום?
For thousands of years, astronomers have watched Halley’s Comet come and go, becoming visible to the naked eye every 72 to 80 years. That makes it a s...
פיזיקאי מאוניברסיטת אוקספורד: גרסאות שונות שלך בעולמות מקבילים משפיעות על גורלך
You may think you’re the protagonist of your own story. According to Oxford physicist Vlatko Vedral, however, you’re more like a puppet — whose string...
רשתות חיישנים זולות חושפות את סודות הסביבות המסוכנות ביותר בכדור הארץ
Thirty years ago, the blockbuster movie Twister featured a group of academics putting themselves at risk by chasing tornadoes in the name of science....
נאס"א: הנקודות האדומות המסתוריות בשמיים הן שלב נדיר בהתפתחות חורים שחורים עצומים
There’s a fresh twist in the mystery of the “little red dots.” Astronomers say they’ve found a new specimen, which they’re calling an “X-ray dot,” tha...
איפה הייתה יבשת בלטיקה לפני 616 מיליון שנים? מדענים מפצחים תעלומה מגנטית
Source: Geochemistry, Geophysics, Geosystems About 600 million years ago, the continents wandered Earth, yet to settle into their current positions. T...
נחתת הירח של ג'ף בזוס השלימה בדיקה קריטית לקראת משימות ארטמיס
NASA is still hoping to land the first Artemis astronauts on the surface of the Moon by the end of 2028, an extremely ambitious plan that will require...