Studimi përjashton vrimat e zeza fillestare të grumbulluara fillimisht si kandidatë të lëndës së errët

Vrimat e zeza primordiale (PBH) janë trupa magjepsës kozmikë që janë hetuar gjerësisht nga astrofizikantët në mbarë botën. Siç sugjerohet nga emri i tyre, këto janë vrima të zeza që besohet se janë shfaqur në ditët e para të universit, më pak se një sekondë pas Big Bengut.

Teoria e fizikës sugjeron se brenda fraksionit të sekondës përpara se të formohej universi, hapësira nuk ishte plotësisht homogjene, kështu që rajonet më të dendura dhe më të nxehta mund të ishin shembur në vrima të zeza. Në varësi të asaj se kur saktësisht janë formuar brenda këtij fraksioni të sekondës, këto PBH mund të kenë masa dhe karakteristika shumë të ndryshme.

Disa fizikantë teorikë kanë eksploruar mundësinë që PBH-të të kontribuojnë ndjeshëm në bollëkun e parashikuar të materies së errët në univers, ose me fjalë të tjera, se ata janë kandidatë kryesorë të lëndës së errët. Vëzhgimet e valëve gravitacionale të mbledhura nga bashkëpunimi LIGO-Virgo-KAGRA dhe kufizimet e vendosura nga këto vëzhgime sugjerojnë se kjo është shumë e pamundur.

Megjithatë, disa studime të fundit sugjeruan se grumbullimi i PBH-ve në kohën e formimit të tyre mund të ndryshojë shkallën e bashkimit të tyre, gjë që potencialisht do të mundësonte vlera brenda kufizimeve të vendosura nga LIGO-Virgo-KAGRA. Ky grupim gjithashtu do të ndikonte potencialisht në kufijtë ekzistues të mikrolensit, pasi grupimet PBH do të vepronin si një lente e vetme masive që nuk mund të hetohet nga studimet e mikrolensit.

Studiuesit në Université de Genève, Universiteti Sapienza i Romës dhe NICPB kanë kryer së fundmi një studim teorik duke vlerësuar më tej hipotezën se PBH-të e grumbulluara fillimisht mund të jenë kandidatë të lëndës së errët. Punimi i tyre, i botuar në Physical Review Letters, paraqet një argument relativisht të thjeshtë që duket se e përjashton këtë mundësi.

“Puna jonë u motivua nga pretendimi, ende i pa provuar nga literatura, se vrimat e zeza primordine me masa rreth masave diellore mund të shmangnin kufizimet aktuale të forta që vijnë nga mikrolensimi, nëse ato do të grumbulloheshin fort,” Antonio Riotto, një nga studiuesit që kreu studimin, tha Phys.org.

“Studimi ynë vërtetoi se ky pretendim nuk është i saktë. Ideja është e thjeshtë: PBH-të e grumbulluara mund të shmangin kufirin e mikrolensit nëse grupimi është mjaftueshëm i fortë, por kjo do të ishte në kundërshtim me një grup tjetër të dhënash që vijnë nga pylli Lyman-alfa, i cili sugjeron se kjo do të kërkonte një grupim të dobët.”

Në analizat e tyre, Riotto dhe kolegët e tij kombinuan kufizimet nga mikrolensimi i vendosur nga vëzhgimet e mëparshme astronomike me të dhënat e pyjeve Lyman-alfa. Pylli Lyman-alfa është një fenomen absorbimi që mund të vëzhgohet duke përdorur mjete spektroskopie astronomike, duke u paraqitur si vija thithëse në spektrat e galaktikave dhe kuazareve të largëta.

Këto linja absorbimi janë bërë një sondë e spikatur në astrofizikë, veçanërisht në studimet që hetojnë luhatjet e densitetit në Univers. Në punimin e tyre, studiuesit treguan se të dhënat e pyjeve Lyman-alfa sugjerojnë se për të shmangur kufijtë ekzistues të mikrolenseve, PBH-të do të duhej të grumbulloheshin dobët dhe jo fort, gjë që bie ndesh me idenë e përhapur teorike që ata po vlerësonin.

“Analiza jonë përjashton mundësinë që PBH-të mund të jenë materia e errët e universit nëse ato kanë masa të ngjashme me masat yjore”, shtoi Riotto. “Në punimet tona të ardhshme, ne planifikojmë të hetojmë më tej rolin e PBH-ve, për të parë nëse ata mund të shpjegojnë vëzhgime të tjera interesante, siç është prania e galaktikave në zhvendosje të larta të kuqe.”