Dělají nám temnou hmotu primordiální černé díry zrozené z mnohovesmíru?  
Jestli existuje mnohovesmír, tak v něm mohou pučit vesmírná mláďata. Ta se mohou zhroutit do černé díry anebo se nám jako černé díry jeví z vnějšího pohledu. Takové primordiální černé díry hodlají vystopovat motivovaní fyzici s využitím gravitačních čoček na snímcích Galaxie v Andromedě kamerou HSC teleskopu Subaru
Vesmírná mláďata pučící z mnohovesmíru. Kredit: Kavli IPMU.
Vesmírná mláďata pučící z mnohovesmíru. Kredit: Kavli IPMU.

Kde se před námi skrývá temná hmota? Jednou z pozoruhodných možností je, že v nitru primordiálních černých děr (primordial black holes), které vznikly na úsvitu vesmíru. Mohla by v nich být veškerá temná hmota anebo její část. Tyto rané černé díry by mohly být zodpovědné za některé gravitační vlny a rovněž by mohly být dávnými zárodky supermasivních černých děr, které dnes pozorujeme v centrech galaxií. Stejně tak by se mohly podílet na syntéze těžkých prvků, při srážkách s neutronovými hvězdami.

 

Primordiální černé díry jsou ale stále spíše přízraky, u nichž není jisté, zda vůbec existují. Šance tu nejspíš stále je. Na počátku vesmíru zřejmě probíhala řada procesů, které mohly tyto černé díry vytvořit. Teď jde o to, zda je některý z nich trefou do černého. Alexander Kusenko z japonského institutu Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU) a jeho kolegové navrhují pozoruhodnou možnost, že by se primordiální černé díry mohly rodit z vesmírných mláďat (baby universe).

 

Pozoruhodná kamera Hyper Suprime-Cam teleskopu Subaru. Kredit: HSC project / NAOJ.
Pozoruhodná kamera Hyper Suprime-Cam teleskopu Subaru. Kredit: HSC project / NAOJ.

Vycházejí z toho, že existuje mnohovesmír, v němž pučí vesmírná mláďata či dceřiné vesmíry. Procházejí fází kosmologické inflace, při které se odštěpí od našeho vesmíru. Evoluce vesmírů přitom není žádná idylka. Vesmírná mláďata se mohou nakonec zhroutit. Přitom by se uvolnilo velké množství energie, která může vytvořit černou díru.

 

Pokud se vesmírné mládě zvětší nad určitou kritickou mez, tak by to mělo být ještě zvláštnější. Pozorovateli, který by byl uvnitř, by to pozoroval jako rozpínající se vesmír. Vnějšímu pozorovateli by se ale takový mladý vesmír jevil jako černá díra. Jak u malých či větších vesmírných mláďat by šlo o primordiální černé díry, které by za horizontem událostí, s jistou nadsázkou řečeno, ukrývaly tajemství struktury mnohovesmíru.

 

Plán lovu na primordiální černé díry. Kredit: Kavli IPMU/HSC Collaboration.
Plán lovu na primordiální černé díry. Kredit: Kavli IPMU/HSC Collaboration.

Kusenko s kolegy zároveň navrhují rafinovaný postup, jakým by bylo možné primordiální černé díry objevit. Mají totiž tu vadu, jako ostatně všechny černé díry, že pokud se zrovna nekrmí hmotou, tak obvykle nejsou vidět. Klíčovou roli v jejich plánu hraje výkonná kamera Hyper Suprime-Cam (HSC) na teleskopu Subaru, který pracuje na havajské observatoři Mauna Kea.

 

Proč právě kamera HSC? Dokáže vyfotit celou Galaxii v Andromedě každých pár minut. To představuje unikátní zdroj dat, v němž je možné hledat gravitační čočky. Když by před nějakou hvězdou Galaxie v Andromedě z našeho pohledu přešla neviditelná černá díra, tak dojde ke krátkému zjasnění dotyčné hvězdy, způsobenému ohnutím světelných paprsků gravitací černé díry. Snímky Galaxie v Andromedě kamery HSC jsou tím pádem jako jemná síť detektorů primordiálních černých děr.

 

Badatelé už ve skutečnosti detekovali prvního kandidáta na takovou událost. Pokud měli štěstí, tak jde o primordiální černou díru zrozenou z mnohovesmíru. V tomto případě by měla mít hmotnost asi jako náš Měsíc. Kusenkův tým na tom intenzivně pracuje. Brzy se snad dozvíme, jak v lovu na primordiální černé díry uspěli.

 

Video: Black holes gold rush – Alex Kusenko

 

Literatura

Kavli IPMU 24. 12. 2020.

arXiv:2001.09160.

Datum: 29.12.2020
Tisk článku

Související články:

Zanikne náš vesmír v nenasytné bublině kosmické prázdnoty?     Autor: Stanislav Mihulka (04.04.2018)
Tvoří temnou hmotu černé minidíry z úsvitu vesmíru?     Autor: Stanislav Mihulka (08.04.2018)
Ohromně masivní černé díry mohou růst do opravdu nezměrných velikostí     Autor: Stanislav Mihulka (20.09.2020)



Diskuze:

Nepříliš pravděpodobné

Jan Novák9,2021-01-01 17:24:27

Některá pozorování tvrdí že se gravitační efekt způsobený temnou hmotou může oddělit od normální hmoty třeba při blízkém průletu jiné galaxie. To by se nestalo pokud by se temná hmota skládala ze spousty malých černých děr. Ty by neměly problém držet krok se zbytkem galaxie.

Odpovědět

No nevím ale černá díra o hmotnosti měsíce,

Karel Ralský,2020-12-29 14:12:30

by měla průměr menší jak 1cm takže by musela být hodně blízko abychom vůbec nějaké změny na její dráze zachytili tedy přinejmenším v naší sluneční soustavě. Spíše by se měli zajímat o díru velikosti střední mandarinky která se a možná není jediná v naší sluneční soustavě nachází a kterou předpovídám už nejméně 20 let a nyní se pohybuje nejspíš někde v souhvězdí Raka. Tkzv chybějící 13 planeta.Pokud by se našla mohlo by to být dobré pro mezihvězdnou kvantovou komunikaci.

Odpovědět


Re: No nevím ale černá díra o hmotnosti měsíce,

Jan Mrkvicka,2020-12-29 20:18:28

V tom článku sa práve tvrdí, že to ide efektom gravitačnej čočky.

Odpovědět

oné

Jan Mrkvicka,2020-12-29 13:47:52

https://en.wikipedia.org/wiki/Primordial_black_hole

Odpovědět

Silvestr

Marek Novotný,2020-12-29 12:46:40

Malá ochutnávka na Silvestra. :))

Odpovědět


Re: Silvestr

Pavel Nedbal,2020-12-29 13:09:33

Omlouvám se, já bych to viděl spíš na ochutnávku Aprílovou.

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace