اثبات یکی دیگر از نظریات استیون هاوکینگ - مجله سینمایی گوگوریو

به گزارش خبرنگاران و به نقل از دیلی میل، در سال 1974 استیون هاوکینگ فقید و دانشجوی او برنارد کار، نظریه سیاه چاله های نخستین(primordial black holes) را پیشنهاد کردند که سیاه چاله هایی هستند که اندکی پس از مه بانگ به وجود آمده اند و می توانند همان ماده تاریک گریزانی باشند که برای اولین بار در سال 1933 نظریه پردازی شد و حالا 47 سال بعد، این نظریه می تواند اثبات گردد.

سیاه چاله های نخستین نوعی سیاه چاله فرضی هستند که بلافاصله پس از مه بانگ شکل گرفته اند. در دنیا اولیه، چگالی بالا و شرایط ناهمگن می توانست منطقه ها به میزان کافی متراکم را به سمت فروپاشی گرانشی سوق داده و سیاه چاله ها را تشکیل دهد. یاکوف بوریسویچ زلدوویچ و ایگور دیمیتریویچ نوویکوف در سال 1966 برای اولین بار وجود چنین سیاه چاله هایی را مطرح کردند و نظریه منشأ آنها برای اولین بار به وسیله استیون هاوکینگ در سال 1971 به شکل عمیق مورد مطالعه نهاده شد. از آنجایی که سیاه چاله های نخستین از فروپاشی گرانشی ستاره ای تشکیل نشده اند، جرم آنها می تواند بسیار کمتر از جرم ستاره ای باشد.

اکنون اخترفیزیکدانان در دانشگاه ییل، دانشگاه میامی و آژانس فضایی اروپا(ESA) نظریه استیون هاوکینگ را مورد نظر دادند و مدل تازهی از چگونگی شکل گیری دنیا اولیه ایجاد نموده اند.

این مدل تازه نشان می دهد که اولین ستارگان و کهکشان ها در اطراف سیاه چاله ها شکل گرفته اند، سیاه چاله هایی که به وسیله گاز و ستاره های مجاورشان، توانایی تبدیل شدن به سیاه چاله های کلان جرم یا ابرسیاه چاله ها یا حتی ادغام با سیاه چاله های دیگر را داشتند.

پریاموادا ناتاراجان پروفسور نجوم و فیزیک دانشگاه ییل و نظریه پرداز این مقاله گفت: اگر اغلب سیاه چاله های نخستین با میزان ای تقریباً 1.4 برابر جرم خورشید خودمان متولد شده باشند، می توانند به طور بالقوه منشاء همه ماده تاریک موجود در دنیا باشند.

وی اضافه کرد: سیاه چاله های نخستین اگر وجود داشته باشند، می توانند بذرهایی باشند که همه ابرسیاه چاله ها از جمله سیاه چاله ای که در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است، از آنها تشکیل شده باشند.

بسیاری از کارشناسان معتقدند حدود 85 درصد از کل مواد موجود در کیهان را ماده تاریک تشکیل می دهد، اما با وجود چنین میزان زیادی، تا به امروز هرگز دیده و شناسایی نشده است.

از سوی دیگر سیاه چاله ها مشاهده شده اند و حتی تصویری از یکی از آنها را برای اثبات وجودشان در اختیار داریم.

هاوکینگ و کار استدلال کردند که در اولین لحظات مه بانگ که 13.8 میلیارد سال پیش اتفاق افتاده است، ممکن است منطقه ها توده مانندی که دارای جرم زیادی بوده اند در کیهان شکل گرفته و با فروپاشی به سیاه چاله تبدیل شده باشند. با این حال، نظریه آنها در میان جامعه علمی چندان مورد توجه قرار نگرفت، اما این مطالعه تازه نشان می دهد که با چند تغییر و اصلاح، احتمالا حق با هاوکینگ بوده است.

ناتاراجان می گوید: چیزی که من شخصاً در خصوص این ایده، بسیار هیجان انگیز می دانم این است که چگونه دو مسئله واقعاً چالش برانگیز را که من روی آن کار می کنم که شامل کاوش روی ماهیت ماده تاریک و تشکیل و رشد سیاه چاله ها است، یکپارچه می نماید و آنها را همزمان حل می نماید.

کشف رمز و راز سیاه چاله های نخستین می تواند معمای کیهانی دیگری را نیز حل نماید که دانشمندان را گیج نموده است؛ اینکه میزان زیادی تشعشع که از منابع دوردست و کم نور پراکنده در سراسر دنیا کشف شده است، از کجا ناشی می گردد.

ناتاراجان و همکارانش می گویند که سیاه چاله های نخستین در حال رشد دقیقاً همین تشعشعات را از خود نشان می دهند.

وجود سیاه چاله های نخستین را می توان پایان به وسیله تلسکوپ فضایی جیمز وب که قرار است همین آدینه در تاریخ 22 دسامبر به فضا پرتاب گردد و بعلاوه ماموریت آنتن فضایی تداخل سنج لیزری(LISA) که دهه 2030 عملیاتی می گردد، تایید کرد.

ماموریت تلسکوپ جیمز وب یافتن اولین کهکشان هایی است که در دنیا اولیه شکل گرفته اند و بعلاوه مشاهده ستاره هایی که منظومه های سیاره ای را تشکیل می دهند.

در عین حال، LISA قادر خواهد بود سیگنال های امواج گرانشی را از ادغام اولیه سیاه چاله های نخستین دریافت کند.

گانتر هاسینگر ستاره شناس آژانس فضایی اروپا می گوید: اگر اولین ستارگان و کهکشان ها در به اصطلاح عصر تاریک شکل گرفته باشند، تلسکوپ جیمز وب باید بتواند شواهدی از آنها را دریابد.

تلسکوپ جیمز وب باید اکتشافات تازه و غیرمنتظره ای را فاش کند و به بشریت یاری کند تا ریشه های دنیا و جایگاه ما را در آن درک کند.

یکی از اهداف این است که به زمان گذشته در 13.5 میلیارد سال پیش نگاه کنیم تا اولین ستاره ها و کهکشان هایی را ببینیم که چند صد میلیون سال پس از مه بانگ شکل گرفته اند.

این تلسکوپ عمدتاً در طیف مادون قرمز به دنیا نگاه می نماید، در حالی که تلسکوپ فضایی هابل از زمان پرتاب در سال 1990 تا به امروز عمدتاً در طول موج های نور مرئی و فرابنفش دنیا را آنالیز نموده است.

جیمز وب منطقه آینه بسیار بزرگ تری برای آنالیز منطقه بسیار وسیع تری نسبت به هابل دارد که به آن اجازه می دهد به فواصل دورتر نگاه کند و بنابراین به زمان های دور سفر کند.