Portsmut Universitetinin yeni tədqiqatına görə, Böyük Partlayışdan əvvəl yaranan qara dəliklər bu gün gördüyümüz Kainatda qalaktikaların formalaşmasında əsas rol oynayan görünməz material olan qaranlıq maddəni izah etməyə kömək edə bilər.

Tapıntılar Kainatın tək bir partlayıcı hadisə ilə başlamadığı ehtimalını araşdırır. Bunun əvəzinə, tədqiqatçılar əvvəlki Kainatın istiqamətini dəyişib genişlənməzdən əvvəl daraldığı kosmik “sıçrayış” modellərini araşdırırlar. Bu ssenariyə əsasən, əvvəlki kosmik fazadan bəzi qara dəliklər keçiddən sağ çıxa və o vaxtdan bəri “kosmik fosillər” kimi mövcud ola bilərdi.

Əgər bu fikir doğru çıxarsa, bu ilkin qara dəliklər kosmologiyada cavabsız qalan bir neçə əsas suala ipucu verə bilər. Onlar elm adamlarına qaranlıq maddənin nə olduğunu və ən erkən qalaktikaların və digər böyük strukturların necə əmələ gəlməyə başladığını anlamağa kömək edə bilər.

Kainatın Başlanğıcını Yenidən Düşünmək

Portsmut Universitetinin Kosmologiya və Qravitasiya İnstitutu və Barselonadakı Kosmik Elmlər İnstitutunun tədqiqatının aparıcı müəllifi professor Enrike Qaztanqa deyib: “Təxminən bir əsrdir ki, kosmoloqlar Kainatın tarixini Böyük Partlayış kimi tanınan tək bir dramatik anla əlaqələndirirlər. Standart mənzərədə məkan və zaman təxminən 13,8 milyard il əvvəl son dərəcə isti, sıx bir vəziyyətdən ortaya çıxıb, ardınca milyardlarla il kosmik genişlənmə və qalaktikaların əmələ gəlməsi baş verib.”

“Bu model olduqca uğurlu olub. O, erkən Kainatdan qalan zəif radiasiya olan Kosmik Mikrodalğalı Fonunu izah edir və qalaktikaların geniş kosmik məsafələrdə necə paylandığını dəqiq şəkildə proqnozlaşdırır.”

“Lakin fizikanın ən dərin sirlərindən bəziləri hələ də həll olunmayıb. Biz hələ də Böyük Partlayışa nəyin səbəb olduğunu, Kainatın niyə belə xüsusi bir vəziyyətdə başladığını, inflyasiya adlanan qısamüddətli sürətli genişlənməyə nəyin səbəb olduğunu və ya adi maddədən təxminən beş dəfə çox olan görünməz “qaranlıq maddə”nin nə olduğunu bilmirik.”

“Tədqiqatımız bu tapmacaların bir neçəsini birləşdirə biləcək bir ehtimalı araşdırır: Kainat heç də tək bir partlayışla başlamamış ola bilər, əksinə, inflyasiyanı təqlid edən kosmik sıçrayışdan yaranmış ola bilər və Kainatdakı ən qədim obyektlərdən bəziləri potensial olaraq əvvəlki qalıqlar kimi sağ qalmışdır.”

Bəzi qara dəliklər daha erkən büzülmə mərhələsində yaranmış və sonra sıçrayışdan keçmiş ola bilər. Əgər belədirsə, bu qalıqlar milyardlarla il sonra da qalaktikaların quruluşuna təsir göstərə bilər.

Sıxlıq dalğalanmaları gücləndiyindən, digər qara dəliklər sıçrayışdan qısa müddət sonra əmələ gəlmiş ola bilər. Bu halda, gənc Kainatdakı maddə qeyri-adi dərəcədə güclü konsentrasiyalarda paylanmış olardı. Daha sıx bölgələrin cazibə qüvvəsi altında çökmə ehtimalı daha yüksək olardı və bu da böyük kosmik strukturların (və qara dəliklərin) başqa cür inkişaf etməsindən daha tez inkişaf etməsinə imkan verərdi.

Təklik əvəzinə Kosmik Sıçrayış

Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinə görə, Kainatı geriyə doğru izləmək, sıxlığın sonsuz olduğu və məlum fizika qanunlarının artıq işləmədiyi Böyük Partlayış sinqulyarlığına gətirib çıxarır. Bir çox fizik bu parçalanmanı mövcud nəzəriyyələrin Kainatın ən erkən mərhələsində tam təsvirini vermədiyinə dair dəlil kimi görür.

Sıçrayan kosmologiya başqa bir imkan təqdim edir. Bu şəkildə Kainat son dərəcə sıx bir vəziyyətə çatana qədər sıxılan nəhəng bir bulud kimi başlayır. Sonsuz sinqulyara çökmək əvəzinə, çox yüksək, lakin məhdud bir sıxlığa çatır və sonra istiqamətini dəyişərək xaricə genişlənir.

Professor Qaztañaga əlavə etdi: “Təkliklər tez-tez nəzəri təsvirimizin həddinə çatdığını göstərir. Sıçrayış Kainatın yeni ekzotik fizika tələb etmədən daralmadan genişlənməyə keçməsi üçün bir yol təqdim edir.”

Tədqiqatçılar kvant fizikasının təbii olaraq belə bir sıçrayış yarada biləcəyini iddia edirlər. Son dərəcə yüksək sıxlıqlarda kvant effektləri maddənin məhdudiyyətsiz sıxılmasının qarşısını alan güclü təzyiq yarada bilər. Oxşar təsirlər artıq ağ cırtdanlar və neytron ulduzları kimi sıx obyektləri sabitləşdirməyə kömək edir və inflyasiya genişlənmə mərhələsini təkrarlaya bilər.

Onların modeli bütün Kainata əlaqəli bir prosesi tətbiq edir. Büzülmə zamanı kvant təzyiqi nəticədə çöküşü dayandırmaq və kosmosu yeni bir genişlənmə dövrünə itələmək üçün kifayət qədər güclü ola bilər.

İnflyasiya və Qaranlıq Enerji ilə Mümkün Əlaqə

Tədqiqatçılar bu sıçrayışın potensial olaraq kosmologiyadakı iki əsas tapmacanı həll edə biləcəyini söyləyirlər. Bu, erkən Kainatın niyə bütün istiqamətlərdə sürətli və olduqca vahid genişlənməyə məruz qaldığını, bu prosesin inflyasiya kimi tanıdığını izah etməyə kömək edə bilər.

Eyni çərçivə, bu gün Kainatda müşahidə olunan sürətlənən genişlənməyə də nəzər sala bilər. Alimlər hazırda bu sürətlənməni qaranlıq enerji ilə əlaqələndirirlər ki, bu da əsas təbiəti hələ də zəif başa düşülən bir fenomendir.

Digər vacib bir proqnoz isə, daralma mərhələsində yaranan bəzi obyektlərin sıçrayışdan sağ çıxa biləcəyidir. Komandanın hesablamalarına görə, təxminən 90 metrdən böyük ölçülü kompakt obyektlər keçiddən keçib Kainat genişlənməyə başladıqdan sonra yenidən ortaya çıxa bilər.

Mümkün qalan qalıqlara cazibə dalğaları, sıxlıq dalğalanmaları və qədim qara dəliklər daxildir.

Qədim Qara Dəliklər Qaranlıq Maddə Kimi

Bu qalıq qara dəliklər qaranlıq maddə üçün mümkün bir izahat verə bilər. Qaranlıq maddəni birbaşa görmək mümkün olmasa da, onun cazibə qüvvəsi qalaktikaların necə əmələ gəldiyini və maddənin Kainatın genişmiqyaslı strukturunda necə yerləşdiyini müəyyən etməyə kömək edir.

Əgər sıçrayış zamanı kifayət qədər qara dəlik əmələ gəlsəydi, tədqiqatçılar qaranlıq maddənin əhəmiyyətli bir hissəsinin yaranmasına səbəb ola biləcəklərini deyirlər. Prinsipcə, hətta bütün bunları izah edə bilərlər.

Model həmçinin Ceyms Vebb Kosmik Teleskopundan bəzi çaşdırıcı müşahidələrə də işıq sala bilər. Vebb erkən Kainatda gözlənilmədən nəhəng obyektlər, o cümlədən bəzən “kiçik qırmızı nöqtələr” kimi təsvir edilən mənbələr aşkar edib. Bir çox astronom bu obyektlərin kosmik tarixdə gözləniləndən daha əvvəl ortaya çıxan sürətlə böyüyən qara dəliklərlə əlaqəli ola biləcəyini düşünür.

Qaztañaga bildirib ki, “Əgər nəhəng qara dəliklər sıçrayışdan dərhal sonra mövcud olsaydı, ilk Kainatın ilk qalaktikaları qurarkən sıfırdan başlamasına ehtiyac olmazdı”.

Böyük Partlayışdan Əvvəl Dəlil Axtarmaq

Bu nəzəriyyə gələcək müşahidələrin potensial olaraq sınaqdan keçirə biləcəyi proqnozlar təqdim edir. Tədqiqatçılar daha erkən kosmik fazada yaranan relikt cazibə dalğalarını axtara bilərlər.

Alimlər həmçinin kosmik mikrodalğa fonunda Böyük Partlayışdan əvvəlki dövrdən məlumatları qoruya biləcək incə naxışlar axtara bilərlər.

Qaztañaga əlavə edib ki, “Bu ideyaları sınaqdan keçirmək üçün hələ çox iş görülməlidir. Lakin əgər Kainat sıçrayış yaşasaydı, bu gün qalaktikaları formalaşdıran qaranlıq strukturlar Böyük Partlayışdan əvvəlki kosmik dövrün qalıqları ola bilər.”