إذا تكونت النجوم الأولى بالفعل حول الثقوب السوداء البدائية، فإنها ستكون موجودة في الكون في وقت أبكر مما هو متوقع من قبل النموذج القياسي.

كيف تشكلت الثقوب السوداء الهائلة؟ وما هي المادة المظلمة؟. في نموذج بديل لكيفية ظهور الكون اقترح فريق من علماء الفلك أن كلا اللغزين الكونيين يمكن تفسيرهما بما يسمى "الثقوب السوداء البدائية".

يقترح كل من "إن نيكو كابللوتي"، من جامعة ميامي و "وغونثر هاسنجر"، مدير العلوم في وكالة الفضاء الأوروبية، و"برييامفادا ناتاراجان"، من جامعة بيل، أن الثقوب السوداء كانت موجودة منذ بداية الكون وأن هذه الثقوب السوداء البدائية قد تكون في حد ذاتها المادة المظلمة غير المفسرة حتى الآن. يوضح "هاسينجر"، أن الثقوب السوداء ذات الأحجام المختلفة لا تزال لغزًا. إذ لا نفهم كيف أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة قد نمت بهذه الضخامة في الوقت القصير نسبيًا المتاح منذ وجود الكون.

في الطرف الآخر من المقياس، قد يكون هناك أيضًا ثقوب سوداء صغيرة جدًا، كما هو مقترح من الملاحظات من "Gaia" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، على سبيل المثال. إذا كانت موجودة، فهي أصغر من أن تكون قد تكونت من النجوم المحتضرة. يقول "نيكو كابيلوتي": "تُظهر دراستنا أنه بدون إدخال جسيمات جديدة أو فيزياء جديدة، يمكننا حل ألغاز علم الكونيات الحديث من طبيعة المادة المظلمة نفسها إلى أصل الثقوب السوداء فائقة الكتلة".

إذا تشكلت معظم الثقوب السوداء بعد الانفجار العظيم مباشرة، فمن الممكن أن تكون قد بدأت في الاندماج في الكون المبكر، مكونة المزيد من الثقوب السوداء الهائلة بمرور الوقت. قد يلتقط المرصد الفضائي لموجات الجاذبية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إشارات تلك الاندماجات في حالة وجود ثقوب سوداء بدائية. وقد تكون الثقوب السوداء الصغيرة ببساطة الثقوب السوداء البدائية التي لم تندمج في الثقوب الأكبر حجمًا بعد. وفقًا لهذا النموذج، الكون سيكون مملوء بالثقوب السوداء في جميع أنحاءه وستبدأ النجوم في التشكل حول هذه الصدوع من 'المادة المظلمة'، ما يخلق أنظمة شمسية ومجرات على مدى مليارات السنين. إذا تكونت النجوم الأولى بالفعل حول الثقوب السوداء البدائية، فإنها ستكون موجودة في الكون في وقت أبكر مما هو متوقع من قبل النموذج القياسي. يقول "ناتاراجان: "إن وجود الثقوب السوداء البدائية، يمكن أن تكون البذور التي تتكون منها جميع الثقوب السوداء، بما في ذلك تلك الموجودة في مركز مجرة ​​درب التبانة".

يمكن أن تلعب مهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي ستسبر الكون المظلم بتفاصيل أكبر من أي وقت مضى، دورًا في السعي لتحديد الثقوب السوداء البدائية باعتبارها المادة المظلمة المرشحة. كما سيسلط تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وهو آلة زمنية كونية بالنظر إلى ما يزيد عن 13 مليار عام، مزيدًا من الضوء على هذا اللغز. يضيف "غونتر": "إذا كانت النجوم والمجرات الأولى قد تشكلت بالفعل في ما يسمى بالعصور المظلمة، فيجب أن يكون ويب قادرًا على رؤية أدلة عليها".

المصدر: phys

إذا تكونت النجوم الأولى بالفعل حول الثقوب السوداء البدائية، فإنها ستكون موجودة في الكون في وقت أبكر مما هو متوقع من قبل النموذج القياسي.

كيف تشكلت الثقوب السوداء الهائلة؟ وما هي المادة المظلمة؟. في نموذج بديل لكيفية ظهور الكون اقترح فريق من علماء الفلك أن كلا اللغزين الكونيين يمكن تفسيرهما بما يسمى "الثقوب السوداء البدائية".

يقترح كل من "إن نيكو كابللوتي"، من جامعة ميامي و "وغونثر هاسنجر"، مدير العلوم في وكالة الفضاء الأوروبية، و"برييامفادا ناتاراجان"، من جامعة بيل، أن الثقوب السوداء كانت موجودة منذ بداية الكون وأن هذه الثقوب السوداء البدائية قد تكون في حد ذاتها المادة المظلمة غير المفسرة حتى الآن. يوضح "هاسينجر"، أن الثقوب السوداء ذات الأحجام المختلفة لا تزال لغزًا. إذ لا نفهم كيف أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة قد نمت بهذه الضخامة في الوقت القصير نسبيًا المتاح منذ وجود الكون.

في الطرف الآخر من المقياس، قد يكون هناك أيضًا ثقوب سوداء صغيرة جدًا، كما هو مقترح من الملاحظات من "Gaia" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، على سبيل المثال. إذا كانت موجودة، فهي أصغر من أن تكون قد تكونت من النجوم المحتضرة. يقول "نيكو كابيلوتي": "تُظهر دراستنا أنه بدون إدخال جسيمات جديدة أو فيزياء جديدة، يمكننا حل ألغاز علم الكونيات الحديث من طبيعة المادة المظلمة نفسها إلى أصل الثقوب السوداء فائقة الكتلة".

إذا تشكلت معظم الثقوب السوداء بعد الانفجار العظيم مباشرة، فمن الممكن أن تكون قد بدأت في الاندماج في الكون المبكر، مكونة المزيد من الثقوب السوداء الهائلة بمرور الوقت. قد يلتقط المرصد الفضائي لموجات الجاذبية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إشارات تلك الاندماجات في حالة وجود ثقوب سوداء بدائية. وقد تكون الثقوب السوداء الصغيرة ببساطة الثقوب السوداء البدائية التي لم تندمج في الثقوب الأكبر حجمًا بعد. وفقًا لهذا النموذج، الكون سيكون مملوء بالثقوب السوداء في جميع أنحاءه وستبدأ النجوم في التشكل حول هذه الصدوع من 'المادة المظلمة'، ما يخلق أنظمة شمسية ومجرات على مدى مليارات السنين. إذا تكونت النجوم الأولى بالفعل حول الثقوب السوداء البدائية، فإنها ستكون موجودة في الكون في وقت أبكر مما هو متوقع من قبل النموذج القياسي. يقول "ناتاراجان: "إن وجود الثقوب السوداء البدائية، يمكن أن تكون البذور التي تتكون منها جميع الثقوب السوداء، بما في ذلك تلك الموجودة في مركز مجرة ​​درب التبانة".

يمكن أن تلعب مهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي ستسبر الكون المظلم بتفاصيل أكبر من أي وقت مضى، دورًا في السعي لتحديد الثقوب السوداء البدائية باعتبارها المادة المظلمة المرشحة. كما سيسلط تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وهو آلة زمنية كونية بالنظر إلى ما يزيد عن 13 مليار عام، مزيدًا من الضوء على هذا اللغز. يضيف "غونتر": "إذا كانت النجوم والمجرات الأولى قد تشكلت بالفعل في ما يسمى بالعصور المظلمة، فيجب أن يكون ويب قادرًا على رؤية أدلة عليها".

المصدر: phys