علماء الفيزياء الفلكية من جامعة ميامي اقترب كثيرًا من تأكيد وجود الثقوب السوداء البدائية، وهي أجسام افتراضية ولدت في الجزء الأول من الثانية بعد ولادة الكون. إذا كان الواقع هذه الكائنات وبمجرد إثبات ذلك، سيكون هذا هو المفتاح لكشف أحد أعظم أسرار علم الكونيات: طبيعة المادة المظلمة، التي تشكل حوالي 85% من إجمالي كتلة الكون.

إشارة من الفراغ

الدراسة التي أجراها نيكو كابيلوتي وألبرتو ماغاراجي، والتي سيتم نشرها في مجلة الفيزياء الفلكية، في هذه الأثناء هو متاح في طبع, بناءً على بيانات مرصد LIGO. وفي نهاية العام الماضي، سجلت أجهزة الكشف انفجار موجة جاذبية غير عادية نتيجة اندماج جسمين، تبين أن كتلة أحدهما أقل من كتلة الشمس.

هذه حقيقة بالغة الأهمية: تتشكل الثقوب السوداء “العادية” نتيجة لانهيار النجوم الضخمة ولا يمكن أن يكون وزنها أقل من 2-3 كتلة شمسية. لا يمكن أن يكون الجسم ذو الكتلة تحت الشمسية سوى ثقب أسود بدائي، تشكل في بيئة فائقة الكثافة للكون المبكر حتى قبل ظهور النجوم الأولى.

الغراء الجاذبية للكون

لقد حسب العلماء العدد المحتمل لهذه الأجسام وتكرار اكتشافها. وفقا لكابيلوتي، قد تشكل الثقوب السوداء البدائية جزءا كبيرا، إن لم يكن كل، من المادة المظلمة.، بمثابة “غراء الجاذبية” الذي يجمع المجرات معًا.

تم طرح فرضية وجود مثل هذه الثقوب من قبل الفيزيائيين السوفييت ياكوف زيلدوفيتش وإيجور نوفيكوف في الستينيات، وتم تطويرها لاحقًا على يد ستيفن هوكينج. ومع ذلك، فإن علم فلك موجات الجاذبية الحديث فقط هو الذي جعل من الممكن الانتقال من النظريات إلى الملاحظات المباشرة لنبضات الزمكان.

في انتظار “الأدلة الدامغة”

وعلى الرغم من التفاؤل، يعترف علماء الفيزياء الفلكية بأن إشارة واحدة ليست كافية. يعزو جزء من المجتمع العلمي هذا الشذوذ إلى الضوضاء في أجهزة الكشف. للحصول على تأكيد نهائي، تحتاج شبكة من المراصد (مرصد ليجو في الولايات المتحدة الأمريكية، ومرصد فيرجو في إيطاليا، وكاجرا في اليابان) إلى التقاط المزيد من هذه المراصد من بداية الكون.

مستقبل هذه المنطقة يكمن في المشاريع الجديدة. وفي عام 2035، من المخطط إطلاق هوائي LISA الفضائي، والذي سيكون قادرًا على “سماع” موجات الجاذبية من العصور الأولى بعد الانفجار الكبير. ويجري أيضًا تطوير كاشف Cosmic Explorer الأرضي، والذي سيكون أكثر حساسية بعشر مرات من الأنظمة الحالية.