Eddig rossz helyen kereshették a csillagászok a legősibb fekete lyukakat

A primordiális fekete lyukak (PBH-k) létezése az 1960-as évek óta foglalkoztatja a tudósokat. Ezek az objektumok elméletileg az ősrobbanás utáni rendkívüli körülmények között alakulhattak ki, azonban eddig nem találtak bizonyítékot a létezésükre.

Egy új tanulmány szerint azonban talán rossz helyeken kerestük eddig őket.

A fekete lyukak általában hatalmas csillagok összeomlása során keletkeznek, kezdi beszámolóját a Universe Today. Ezzel szemben a PBH-k nem csillagokból származnak, az elmélet szerint ugyanis az univerzum korai szakaszában sűrű anyaghalmazok omlottak össze közvetlenül fekete lyukakká. Az is elképzelhető, hogy ezek az objektumok képezik a sötét anyag egy részét vagy egészét, viszont egyik jelenség létezését sem sikerült eddig bizonyítani.

A legősibb fekete lyukak lehet, hogy a szemünk előtt bújnak meg?

A Physics of the Dark Universe folyóiratban nemrég megjelent tanulmány szerint talán nem a megfelelő helyeken kutattak utánuk. De-Chang Dai és Dejan Stojkovic, a Case Western Reserve Egyetem és a New York állami egyetem kutatói szerint a PBH-k nyomai akár üreges bolygókban vagy aszteroidákban, de még itt a Földön, sziklákban is megtalálhatók.

Primordiális fekete lyukak illusztrációja. A való életben ezek az objektumok valószínűleg túl kicsik ahhoz, hogy akkrációs koronggal rendelkezzenek. NASA

A szerzők szerint a nagyon apró méretű primordiális fekete lyukak befoghatók kőzetbolygók vagy aszteroidák által, ahol belülről emésztik fel azokat, üreges szerkezetet hagyva maguk után. Egy gyors mozgású fekete lyuk pedig keskeny alagutat hozhat létre, amikor szilárd tárgyon halad át. Ezek a „mikro-alagutak” akár nagyon régi földi kőzetekben is kimutathatók lehetnek, és az észleléshez nem lenne szükség drága műszerekre.

Korábbi kutatások szerint a PBH-k tömege a Nap tömegének 10¹⁶-od és 10¹⁰-ed része között lehet, így potenciális sötétanyag-jelöltek. Ezek az ősi fekete lyukak csillagokba is csapdába eshetnek, ahol lassan elfogyasztják a gázt. Dai és Stojkovic azonban továbbviszik az ötletet: azt feltételezik, hogy a PBH-k bolygók és aszteroidák belsejében is megragadhatnak, akár a kialakulásuk során, akár később.

Ha egy ilyen objektum bejut egy bolygó belsejébe, lassan elnyelheti annak folyékony magját, amely sűrűbb, mint a külső szilárd réteg. Stojkovic szerint ha az objektum folyékony maggal rendelkezik, a befogott PBH képes lehet felszívni azt. Ha az ilyen testet becsapódás éri, a fekete lyuk is kilökődhet, és csak egy üreges héj marad utána, amit kimutathatunk. Ha egy objektum sűrűsége túl alacsony a méretéhez képest, az jó jel lehet arra, hogy üreges.

Egy másik lehetőség a gyorsan mozgó PBH-k által okozott alagutak keresése. A kutatók elmélete szerint egy ilyen fekete lyuk keresztmetszete nagyon kicsi, ezért egy elég gyors példány valószínűleg egyenes alagutat hoz létre, amikor áthalad egy aszteroidán. Ilyen egyenes alagút kimutatása egy aszteroidában szintén bizonyíték lehetne egy PBH-ra.

Eddig úgy gondolták, hogy PBH-k kimutatásához eddig drága és bonyolult műszerek szükségesek, ez az új elmélet azonban egyszerűbb és olcsóbb megközelítést kínál. Stojkovic szerint bár csekély az esélye, hogy ilyen nyomokat találjanak, a kereséshez nem kell jelentős erőforrás, és ha sikerrel járnak, az első bizonyítékot nyújthatja a primordiális fekete lyukak létezésére.

Érdemes elolvasni:

• Szombaton este teljes fényességében lesz látható a Jupiter
• Vörös óriáscsillagról készített látványos videót egy magyar kutatócsapat
• A sötét anyag lehet, hogy már az ősrobbanás előtt is létezett?