חורים שחורים הם מוזרים. האובייקטים המדהימים האלה, שקיומם הוכח לבסוף ואושרו באופן מהותי בשנת 2019, מייצגים אזור בחלל-זמן, המשיכה הכבידה שלו כה גדולה עד שאובייקטים הנעים במהירות האור (ואפילו קוואנטה של האור עצמו) לא יכולים עזוב את זה. אך לא כל החורים השחורים זהים: חוקרים סבורים שישנם חורים שחורים קדומים - אובייקטים שנוצרו כביכול בזמן ההתרחבות הראשונית של היקום, כאשר לא היו כוכבים או גלקסיות. החוקרים הביעו הנחה יוצאת דופן במיוחד לגבי תפקידם של חורים שחורים בראשיתיים במבנה היקום: החוקרים העלו שחורים שחורים קדמוניים עשויים להיות אחראים לכל או חלק מהחומר האפל ביקום. חלק, בחלק מהאותות של גל הכבידה הנצפה, ולשמש גם כזרעים של חורים שחורים על-מסיביים הממוקמים במרכז הגלקסיות שלנו ואחרים..
חורים שחורים מסתירים סודות רבים. חוקרים מאמינים כעת שחלקם עשויים להיות מקור החומר האפל ואף להכיל בתוכם יקומים שלמים.
אולם הדבר המעניין ביותר הוא שעל פי תיאוריה חדשה ומוזרה, חורים שחורים קדומים עשויים להכיל יקומים שהתמוטטו. מחברי המאמר, שפורסם בכתב העת Physical Review Letters עוד באוקטובר 2020, מאמינים שכל היקום שלנו לצופה מבחוץ עשוי להיראות כמו כל חור שחור אחר. על פי צוות האסטרופיזיקאים, יקומי הבת הזעירים האלה הקיימים בתוך חורים שחורים קדומים עשויים להיפרד מהיקום הראשי לאחר המפץ הגדול. הרשה לי להזכיר לך כי הרעיון המרכזי של תורת היקום הבת הוא שהיקום שלנו יכול להתפצל לחלקים שאינם קשורים זה לזה בגלל השפעות הכבידה הקוונטית.
סודות החורים השחורים הקדמוניים
במהלך העבודות, צוות האסטרופיזיקאים צלל בחוזקה לחקר החורים השחורים הבראשיתיים, שלדעתם נוצרו כחלק מהיקום המוקדם, כאשר לא היו כוכבים או גלקסיות. כדי לחקור את האובייקטים האקזוטיים הללו, השתמשו החוקרים במצלמת Hyper Suprime-Cam (HSC) של טלסקופ סובארו הענק בגודל 8, 2 מטרים, הממוקם ליד פסגת הר מאונה קיאה בהוואי. סובארו מסוגלת לצלם תמונות של כל גלקסיה של אנדרומדה מדי כמה דקות, לעזור למדענים להתבונן במאה מיליון כוכבים בכל פעם.
במהלך העבודה, מדענים שקלו מספר תרחישים, במיוחד אלה הקשורים ל"אינפלציה " - תקופה של התרחבות מהירה של היקום לאחר המפץ הגדול. החוקרים חישבו כי בתהליך האינפלציה, אקלים החלל בשל ליצירת חורים שחורים קדומים של המונים שונים. מעניין שחלקם משקפים את מאפייני החומר האפל.
חורים שחורים קדומים עשויים להכיל את המפתח לתעלומות הגדולות ביותר של הקוסמולוגיה.
"אנחנו עדיין לא יודעים ממה עשוי חומר אפל, אך מכיוון שידוע שקיימים חורים שחורים, השאלה האם חומר אפל עשוי להיות מורכב מחורים שחורים שעלולים להיווצר לפני שנוצרו כוכבים וגלקסיות היא טבעית"- אמר בראיון ללוח האם, אסטרופיזיקאי מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס ומחבר הראשי של המחקר, אלכסנדר קוסנקו.
דרך נוספת שיכולה להיווצר חורים שחורים קדומים היא תיאוריית יקום הבת. בהודעה לעיתונות למחקר מציינים כותבי העבודה המדעית כי "היקום התינוק או הבת יתמוטט בסופו של דבר, ושחרור עצום של אנרגיה יוביל להיווצרות חור שחור". מעניין לציין כי מותם של כמה מיקומי הבת הגדולים יותר כמעט ולא ייעלם מעיניהם. על פי תורת הכבידה, שפותחה על ידי אלברט איינשטיין, יקום כזה יכול להיתפס על ידי צופים בדרכים שונות. אם היית בתוכו, היית רואה את היקום המתרחב. אבל אם היית בחוץ, היקום של הילד הזה היה נראה כמו חור שחור.
אם נעקוב אחר ההיגיון הזה של היקום הרב -אפשרי, ייתכן בהחלט שלמרות שחורים שחורים קדומים נראים לנו כחורים שחורים, טבעם המבני האמיתי עשוי להיות מוסתר על ידי "אופקי האירוע" שלהם - הגבולות הסובבים את החורים השחורים שמהם אפילו אור אינו יכול בריחה. בתוך אובייקטים אלה, על פי קוסנקו, יתכנו גם יקומים זעירים נטולי חומר שהתחילו ולא הצליחו להיווצר כאשר היקום שלנו התרחב במהירות.
ההשפעות של כוח הכבידה הקוונטי הולידו יקומי בת. ייתכן גם שאתה ואני פשוט חיים באחד היקומים האלה.
יש לציין כי למרות שזה מוזר ונראה כי הוא סותר את השכל הישר, זה רחוק מהעבודה המדעית הראשונה המשקפת רעיונות כאלה. מחקר שנערך קודם לכן בשנת 2020 הראה כי חורים שחורים "טעונים" יכולים לכלול יקומים של פרקטלים שחוזרים על עצמם אינסופית בגדלים שונים, כולל מיניאטורים, שיכולים להימתח ולעוות לכל הכיוונים.
כפי שצוין על ידי חברי הצוות הבינלאומי שעומד מאחורי המחקר, אסטרופיזיקאים ימשיכו לצפות בעתיד עם הטלסקופ הסאבארי, מה שאומר שאולי יהיו לנו תגליות מדהימות. אז נקווה שהמאמצים השיתופיים של חוקרים ישפכו אור נחוץ על מהות החומר האפל, יקומי בת ואחרים, לא פחות מכך. שאלות מסקרנות על היקום שלנו.
