[ad_1]
پل م. ساتر یک اخترفیزیکدان در است آفتابی استونی بروک و موسسه فلاترون ، میزبان از فضانورد بپرسید و رادیو فضایی، و نویسنده چگونه در فضا بمیریم. او این مقاله را به Space.com کمک کرد آرا Expert خبرگان: نظرات و آمارها.
ستاره شناسان منشأ بزرگترین را نمی فهمند سیاهچاله ها در جهان. این سیاهچاله ها در سوابق کیهان شناسی خیلی زود ظاهر می شوند که برای توضیح ظاهر آنها مجبور به مراجعه به فیزیک جدید هستیم.
تحقیقات جدید یک داستان جذاب از مبدا ارائه می دهد: اولین سیاهچاله ها از ستارگان ایجاد نشده اند ، بلکه از انبوهی از ذرات فوق العاده عجیب و غریب ، فوق فرضی شناخته شده به عنوان گراویتینو بوده اند که از اولین سال های آشفته زنده مانده اند انفجار بزرگ.
جهان: انفجار بزرگ تاکنون در 10 مرحله آسان
کمی خیلی عالی
سیاهچاله ها وجود دارد و سپس سیاهچاله های بزرگ وجود دارد. بزرگترین سیاهچاله های جهان ، به درستی “سیاهچاله های بزرگ” (SMBH) نامیده می شوند ، تقریباً در مراکز هر کهکشان فضا قرار دارند. زوج راه شیری یک نفر وجود دارد ، یک هیولا با 4 میلیون توده خورشیدی ، به نام قوس الف *.
سیاهچاله های غول پیکر در جهان مدرن واقعاً منظره زیبایی است ، اما در دهه گذشته ستاره شناسان کشف سیاه چاله های بزرگ در طلوع ستاره ها و کهکشانهازمانی که جهان هنوز یک میلیارد ساله نشده بود.
این عجیب است
این عجیب است زیرا تا آنجا که ما می دانیم ، تنها راه تشکیل سیاهچاله ها مرگ ستاره های عظیم است. هنگامی که آنها می میرند ، یک سیاهچاله چندین برابر بزرگتر از آن پشت سر می گذارند خورشید. برای رسیدن به وضعیت فوق العاده عظیم ، آنها باید با سیاهچاله های دیگر ادغام شوند و یا تا آنجا که ممکن است گاز مصرف کنند و تمام این میلیون ها توده خورشیدی را جمع کنند.
و این زمان می برد. زمان زیاد.
در اوایل جهان ، ستاره ها صدها میلیون سال طول کشید تا برای اولین بار ظهور کنند. و تا آنجا که می توانیم بگوییم ، درست در همان نسل اول ستاره ها و کهکشان ها بودند سیاهچاله های بزرگ. به نظر نمی رسید زمان کافی برای تشکیل آن سیاه چاله های غول پیکر در مسیر ستاره ای معمول و معمول مرگ وجود داشته باشد ، بنابراین چیزی ماهی وجود دارد.
یا ما چیزی اساسی درباره اخترفیزیک رشد سیاهچاله ها درک نمی کنیم (که کاملاً ممکن است) ، یا اولین سیاهچاله های غول پیکر در واقع در دوره ای بسیار زودتر و ابتدایی شکل گرفته اند. اما برای این اتفاق ، فیزیکی که این اولین سیاهچاله های احتمالی را ایجاد کرده باید … عجیب باشد.
تصاویر: سیاهچاله های جهان
دوقلوی گرانش
چقدر عجیب؟ خوب ، بسیار عجیب و غریب که بسیار فراتر از حد فعلی فیزیک آشنا است. خوشبختانه ، فیزیکدانان نظری هر روز سخت تلاش می کنند تا بسیار فراتر از مرزهای فعلی فیزیک آشنا حرکت کنند. یکی از این نمونه ها نامیده می شود ابر تقارن، و این یک تجربه فیزیکدانان است که هم برخی از امور داخلی دنیای ذرات را توضیح می دهد و هم وجود ذرات کاملاً جدید را پیش بینی می کند.
در تقارن فوق العاده هر ذره مدل استاندارد (نامی که به بهترین درک ما از حوزه زیر اتمی داده شده است) با یک شریک جفت می شود. دلیل این جفت شدن تقارن اساسی است که در ریاضیات وجود دارد و می تواند طبیعت را توصیف کند. اما این تقارن شکسته شده است (از طریق ماشینکاری برخی از مکانیزم های پیچیده) ، بنابراین ذرات شریک فوق تقارن فقط در سراسر جهان حمل نمی شوند یا ورودی های بزرگی را در ذرات ما ایجاد نمی کنند.
در عوض ، به دلیل تقارن شکسته ، ذرات شریک مجبور به داشتن جرم های باورنکردنی هستند ، آنقدر زیاد که فقط در هنگام پرانرژی ترین واکنش های جهان می توانند ظاهر شوند. تاکنون ، ما شواهدی از ذرات شریک فوق متقارن در آزمایش های برخورد خود پیدا نکرده ایم ، اما هنوز در حال جستجو هستیم.
با ادامه جستجو ، نظریه پردازان وقت خود را صرف بازی با الگوها و امکانات مختلف فوق تقارن می کنند. و در یک نسخه ذره ای وجود دارد که به آن معروف است جاذبه زمین. جاذبه ذره شریک فوق متقارن جاذبه است که به خودی خود ذره ای فرضی است که نیروی گرانش را حمل می کند.
اگر نگران باشید که این همه فرضیه بیش از حد به نظر برسد ، همه چیز خوب است. وجود گراویتینو بسیار حدس و گمان است و بر اساس شواهد موجود نیست. اما ، همانطور که به زودی خواهیم دید ، برخی از مدل های گراویتینو آنها را با برخی از خواص بسیار خاص آغشته می کند که آنها را برای کاشت تشکیل سیاهچاله ها رسیده است.
دستکش گذاشتن
اگر می خواهید در اوایل جهان چند سیاهچاله ایجاد کنید ، باید چندین چالش را پشت سر بگذارید. مدتها قبل از ظهور اولین ستاره ها و کهکشان ها ، جهان ما تحت تابش تابش قرار داشت: نور پرانرژی فضای را طغیان می کند ، مسئله را پیموده و به طور کلی به همه می گوید که چه کاری انجام دهند.
اگر می خواهید چند سیاه چاله تصادفی در آن دوره تحت سلطه تابش ایجاد کنید ، باید سریع آن را انجام دهید ، زیرا این دوران در جهان ما بسیار آشفته بود. و هنگامی که سیاهچاله ها را تشکیل دادید ، باید آنها را زنده نگه دارید. سیاهچاله ها از طریق یک فرایند مکانیکی کوانتوم که به آن معروف می شود ، تبخیر می شوند تابش هاوکینگ، و سیاهچاله های کوچک (مثلاً آنهایی که در اثر فرآیند زیر اتمی عجیب و غریب ایجاد شده اند) می توانند به سرعت از بین بروند ، قبل از اینکه فرصتی برای بزرگ شدن پیدا کنند ، چه برسد به ابر بزرگ بودن.
جاذبه یا حداقل یک نسخه از این ذره فرضی را وارد کنید. با توجه به الف یک مقاله تحقیقاتی که اخیراً در مجله پیش چاپ arXiv منتشر شده است، جهان اولیه پرانرژی می تواند دقیقاً شرایط مناسب برای پر کردن جهان با جاذبه زمین را داشته باشد. به دلیل ویژگی های منحصر به فرد (به ویژه توانایی جذب سریع توسط نیروی جاذبه) ، می توانند به سرعت سیاهچاله های میکروسکوپی را ایجاد کنند.
با گذشت زمان در اوایل جهان ، سیاهچاله ها می توانند به اندازه کافی بزرگ شوند تا از تابش محیط قبل از تسلیم شدن در برابر تبخیر هاوکینگ لذت ببرند. پس از پاک شدن تابش ، می توانند به اندازه کافی بزرگ باشند تا بتوانند از طریق فرآیندهای طبیعی اخترفیزیکی ، به جمع آوری مواد ادامه دهند و دانه هایی برای اولین سیاهچاله های غول پیکر فراهم کنند.
این ایده بسیار دور است ، اما وقتی صحبت از جهان اولیه می شود ، بهترین ایده ماست.
بیشتر بخوانید: “جاذبه های بزرگ و سیاهچاله های عظیم اولیه“
ما را در Twitter @ Spacedotcom یا Facebook دنبال کنید.
[ad_2]
منبع: khabar-mojo.ir