اثبات یکی دیگر از نظریات "استیون هاوکینگ"

به نظر می‌رسد "استیون هاوکینگ" بار دیگر درست می‌گفته است، چرا که یک مدل جدید از کیهان در روز‌های آغازینش نشان می‌دهد که سیاه‌چاله‌های نخستین پس از انفجار بزرگ (مه‌بانگ) شکل گرفته‌اند و می‌توانند ماده تاریک گریزانی باشند که توسط این فیزیکدان برجسته در سال ۱۹۷۴ نظریه‌سازی شد.

کد خبر: ۵۷۹۴۱۸

تاریخ: ۲۸ آذر ۱۴۰۰ - ۱۲:۱۹

در سال ۱۹۷۴ "استیون هاوکینگ" فقید و دانشجوی او "برنارد کار"، نظریه "سیاه‌چاله‌های نخستین" (primordial black holes) را پیشنهاد کردند که سیاه‌چاله‌هایی هستند که اندکی پس از مه‌بانگ به وجود آمده‌اند و می‌توانند همان ماده تاریک گریزانی باشند که برای اولین بار در سال ۱۹۳۳ نظریه پردازی شد و حالا ۴۷ سال بعد، این نظریه می‌تواند اثبات شود.

به گزارش دیلی میل،  سیاه‌چاله‌های نخستین نوعی سیاه‌چاله فرضی هستند که بلافاصله پس از مه‌بانگ شکل گرفته‌اند. در جهان اولیه، چگالی بالا و شرایط ناهمگن می‌توانست مناطق به اندازه کافی متراکم را به سمت فروپاشی گرانشی سوق داده و سیاه‌چاله‌ها را تشکیل دهد. "یاکوف بوریسویچ زلدوویچ" و "ایگور دیمیتریویچ نوویکوف" در سال ۱۹۶۶ برای اولین بار وجود چنین سیاه‌چاله‌هایی را مطرح کردند و نظریه منشأ آن‌ها برای اولین بار توسط "استیون هاوکینگ" در سال ۱۹۷۱ به شکل عمیق مورد مطالعه قرار گرفت. از آنجایی که سیاه‌چاله‌های نخستین از فروپاشی گرانشی ستاره‌ای تشکیل نشده‌اند، جرم آن‌ها می‌تواند بسیار کمتر از جرم ستاره‌ای باشد.

اکنون اخترفیزیکدانان در دانشگاه "ییل"، دانشگاه "میامی" و آژانس فضایی اروپا (ESA) نظریه "استیون هاوکینگ" را مورد نظر دادند و مدل جدیدی از چگونگی شکل‌گیری جهان اولیه ایجاد کرده‌اند.

این مدل جدید نشان می‌دهد که اولین ستارگان و کهکشان‌ها در اطراف سیاه‌چاله‌ها شکل گرفته‌اند، سیاه‌چاله‌هایی که از طریق گاز و ستاره‌های مجاورشان، توانایی تبدیل شدن به سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم یا ابرسیاه‌چاله‌ها یا حتی ادغام با سیاه‌چاله‌های دیگر را داشتند.

"پریاموادا ناتاراجان" پروفسور نجوم و فیزیک دانشگاه "ییل" و نظریه‌پرداز این مقاله گفت: اگر اغلب سیاه‌چاله‌های نخستین با اندازه‌ای تقریباً ۱.۴ برابر جرم خورشید خودمان متولد شده باشند، می‌توانند به طور بالقوه منشاء همه ماده تاریک موجود در جهان باشند.

وی افزود: سیاه‌چاله‌های نخستین اگر وجود داشته باشند، می‌توانند بذر‌هایی باشند که همه ابرسیاه‌چاله‌ها از جمله سیاه‌چاله‌ای که در مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد، از آن‌ها تشکیل شده باشند.

بسیاری از کارشناسان معتقدند حدود ۸۵ درصد از کل مواد موجود در کیهان را ماده تاریک تشکیل می‌دهد، اما با وجود چنین مقدار زیادی، تاکنون هرگز دیده و شناسایی نشده است.

از سوی دیگر سیاه‌چاله‌ها مشاهده شده‌اند و حتی تصویری از یکی از آن‌ها را برای اثبات وجودشان در اختیار داریم.

"هاوکینگ" و "کار" استدلال کردند که در اولین لحظات مه‌بانگ که ۱۳.۸ میلیارد سال پیش رخ داده است، ممکن است مناطق توده مانندی که دارای جرم زیادی بوده‌اند در کیهان شکل گرفته و با فروپاشی به سیاه‌چاله تبدیل شده باشند. با این حال، نظریه آن‌ها در میان جامعه علمی چندان مورد توجه قرار نگرفت، اما این مطالعه جدید نشان می‌دهد که با چند تغییر و اصلاح، احتمالا حق با "هاوکینگ" بوده است.

"ناتاراجان" می‌گوید: چیزی که من شخصاً در مورد این ایده، بسیار هیجان‌انگیز می‌دانم این است که چگونه دو مسئله واقعاً چالش برانگیز را که من روی آن کار می‌کنم که شامل کاوش روی ماهیت ماده تاریک و تشکیل و رشد سیاه‌چاله‌ها است، یکپارچه می‌کند و آن‌ها را همزمان حل می‌کند.

کشف رمز و راز سیاه‌چاله‌های نخستین می‌تواند معمای کیهانی دیگری را نیز حل کند که دانشمندان را گیج کرده است؛ اینکه مقدار زیادی تشعشع که از منابع دوردست و کم نور پراکنده در سراسر جهان کشف شده است، از کجا ناشی می‌شود.

"ناتاراجان" و همکارانش می‌گویند که سیاه‌چاله‌های نخستین در حال رشد دقیقاً همین تشعشعات را از خود نشان می‌دهند.

وجود سیاه‌چاله‌های نخستین را می‌توان سرانجام توسط تلسکوپ فضایی "جیمز وب" که قرار است همین جمعه در تاریخ ۲۲ دسامبر به فضا پرتاب شود و همچنین ماموریت "آنتن فضایی تداخل سنج لیزری" (LISA) که دهه ۲۰۳۰ عملیاتی می‌شود، تایید کرد.

ماموریت تلسکوپ "جیمز وب" یافتن اولین کهکشان‌هایی است که در جهان اولیه شکل گرفته‌اند و همچنین مشاهده ستاره‌هایی که منظومه‌های سیاره‌ای را تشکیل می‌دهند.

در عین حال، "LISA" قادر خواهد بود سیگنال‌های امواج گرانشی را از ادغام اولیه سیاه‌چاله‌های نخستین دریافت کند.

"گانتر هاسینگر" ستاره شناس آژانس فضایی اروپا می‌گوید: اگر اولین ستارگان و کهکشان‌ها در به اصطلاح «عصر تاریک» شکل گرفته باشند، تلسکوپ "جیمز وب" باید بتواند شواهدی از آن‌ها را دریابد.

تلسکوپ "جیمز وب" باید اکتشافات جدید و غیرمنتظره‌ای را فاش کند و به بشریت کمک کند تا ریشه‌های جهان و جایگاه ما را در آن درک کند.

یکی از اهداف این است که به زمان گذشته در ۱۳.۵ میلیارد سال پیش نگاه کنیم تا اولین ستاره‌ها و کهکشان‌هایی را ببینیم که چند صد میلیون سال پس از مه‌بانگ شکل گرفته‌اند.

این تلسکوپ عمدتاً در طیف مادون قرمز به جهان نگاه می‌کند، در حالی که تلسکوپ فضایی "هابل" از زمان پرتاب در سال ۱۹۹۰ تاکنون عمدتاً در طول موج‌های نور مرئی و فرابنفش جهان را بررسی کرده است.

"جیمز وب" منطقه آینه بسیار بزرگ‌تری برای بررسی منطقه بسیار وسیع‌تری نسبت به "هابل" دارد که به آن اجازه می‌دهد به فواصل دورتر نگاه کند و بنابراین به زمان‌های دور سفر کند.