Apakah perkara gelap? Bagaimana sebenarnya lubang hitam supermasif muncul? Soalan lama ini mungkin dijawab oleh lubang hitam primordial. Ahli kosmologi dari Leiden dan China telah mengenal pasti cara baru di mana objek hipotetis ini dapat dilahirkan sejurus selepas Big Bang. Karya mereka telah diterbitkan dalam Physical Review Letters.
Para saintis berhadapan dengan misteri besar dalam usaha mereka untuk memahami alam semesta. Contohnya, bintang bergerak di galaksi seolah-olah mempunyai jisim lima kali lebih banyak daripada yang kita lihat. Apa yang termasuk dalam perkara gelap ini? Terdapat satu lagi misteri: galaksi memakan lubang hitam besar di teras mereka, dengan berat berjuta-juta jisim suria. Pada galaksi muda, bintang yang runtuh tidak akan mempunyai cukup masa untuk berkembang begitu banyak. Bagaimana bentuk lubang hitam supermasif ini?
Lubang hitam primordial: jawapan yang ditunggu-tunggu?
Ahli kosmologi telah menemui penyelesaian hipotesis yang dapat menyelesaikan salah satu daripada dua misteri. Lubang hitam primordial, yang muncul tidak lama setelah Big Bang, memiliki kemampuan untuk tetap kecil atau cepat mendapat massa. Dalam kes pertama, mereka sesuai untuk peranan bahan gelap. Dalam kes kedua, mereka boleh menjadi biji untuk lubang hitam supermasif. Pakar kosmologi Don-Gang Won dari University of Leiden dan rakannya dari China Yi-Fu Kai, Ji Tong dan Sheng-Feng Yang dari Universiti China telah menerangkan cara baru di mana lubang hitam primordial dapat muncul semasa Big Bang.
Selepas Big Bang, alam semesta mengandungi gangguan ketumpatan kecil yang disebabkan oleh turun naik kuantum secara rawak. Mereka cukup besar untuk membentuk bintang dan galaksi, tetapi terlalu kecil untuk menjadi lubang hitam primordial dengan sendirinya. Vaughn dan rakan-rakannya telah mengenal pasti kesan resonan baru yang memungkinkan lubang hitam primordial dengan secara selektif meningkatkan gangguan tertentu. Ini membawa kepada ramalan bahawa semua lubang hitam primordial harus mempunyai jisim yang hampir sama. Puncak sempit dalam gambar menunjukkan julat kemungkinan jisim kerana resonans.
"Pengiraan lain meningkatkan kemarahan secara berbeza tetapi menghadapi masalah," kata Vaughn. "Kami menggunakan resonansi selama inflasi, ketika alam semesta tumbuh secara eksponensial tepat setelah Big Bang. Pengiraan kami cukup mudah untuk digunakan. Pada hakikatnya, mekanisme itu mungkin lebih rumit, tetapi ini sekurang-kurangnya permulaan."
Video promosi:
Ilya Khel
