A túlélő ősi fekete lyukak: sötét anyagot rejtenek?

Az univerzum hajnalán, közvetlenül az ősrobbanás után, az akkor még forró és kaotikus térben születtek meg az első, úgynevezett primordiális (ősi) fekete lyukak. Ezek nem a csillagok halálából, hanem sűrűségi ingadozásokból jöttek létre – némelyik csak mikroszkopikus tömegű volt, mások tömege meghaladta a Napét is. A tudomány eddig úgy vélte, ezek a fekete lyukak – különösen a kisebbek – végül eltűntek a Hawking-sugárzás miatt, ami lassan elpárologtatja őket.

Új elmélet: A fekete lyukak éhes túlélők

Jellemző példa, hogy két spirálgalaxis központjában a James Webb űrteleszkóp hatalmas, távoli fekete lyukakat fedezett fel, amelyek tömege jóval nagyobb a vártnál. A legfrissebb kutatások azonban teljesen új megvilágításba helyezik a múltat. Most először merült fel, hogy ezek a korai fekete lyukak nem mind tűntek el, sőt: az univerzum kezdeti korszakában inkább hízásnak indultak. Az ősrobbanás utáni forró plazmában ugyanis nem üres térben lebegtek, hanem fotonokkal, sugárzással teli őstengerben.

A növekedés kulcsa: Az elnyelési hatékonyság

Fontos megjegyezni, hogy a kutatók szerint ha a fekete lyuk elnyelési hatékonysága – vagyis az a képessége, hogy az ősi sugárzást mennyire tudja „felfalni” – átlép egy bizonyos küszöböt, megfordul a sorsa: nemhogy elpárologna, hanem inkább táplálkozni kezd. Ez óriási változást hoz: a fekete lyuk nemcsak túlél, hanem akár szupermasszív monstrummá is válhat.

Az elnyelési hatékonyság értéke dönti el, hogy milyen tömegű fekete lyukak élhetik túl az univerzum első korszakait. Például, ha ez az érték 0,3, akkor már a 10^13 és 10^18 kilogramm (10^16–10^21 gramm) közötti tömegű primordiális fekete lyukak is fennmaradhatnak – vagyis több ezer milliárd tonnás, vagy akár a Napéval összemérhető tömegű égitestek is létezhetnek ma is. Ha az elnyelési paraméter értéke 0,39-re nő, a tömeghatár lefelé tolódik: 5×10^11–5×10^15 kilogrammra (5×10^14–5×10^19 grammra).

Sötét anyag és a kozmikus múlt újragondolása

A legizgalmasabb, hogy ezek az eredmények újraértelmezik a sötét anyag eredetéről alkotott elképzeléseket. A megoldás azonban közelebb volt, mint bárki hitte volna: ha a fekete lyukak képesek voltak túlélni és megnőni az ősi univerzumban, akkor ma is lehetnek olyan tömegűek, hogy magyarázatot adjanak a galaxisokat összetartó, láthatatlan sötét anyagra. Ez a felfedezés alapjaiban írja át, hogyan gondolkodunk az univerzum első milliárd éveiről – a fekete lyukak sorsáról és a világegyetem láthatatlan alkotóelemeiről.

2025, adminboss, www.livescience.com alapján

Share on Social Media