Mungkinkah Lubang Hitam Primordial Menjadi Materi Gelap?

Tinuku
News KeSimpulan.com - "Kita tahu 25% materi di alam semesta adalah materi gelap, tapi kita tidak tahu apa itu," kata Michael Kesden, fisikawan teoritis di New York University.

"Ada sejumlah teori berbeda tentang apa materi gelap itu, tapi kami pikir mungkin salah satu alternatif lubang hitam primordial yang sangat kecil," kata Kesden.

Ketika kita berpikir tentang lubang hitam, kita berpikir tentang peristiwa kosmik besar, mengisap segala materi di sekitarnya. Namun ada juga kemungkinan lubang hitam kecil.

"Relativitas Einstein memungkinkan bagi lubang hitam, namun tidak memenuhi ukuran. Sangat mungkin alam semesta awal dihasilkan lubang hitam sangat kecil ditarik seperti lubang hitam masif, mengambang di alam semesta dan clustering," kata Kesden.

Kesden dan Shravan Hanasoge, fisikawan dari Princeton University dan Max Planck Institute for Solar System Research, menggunakan osilasi surya untuk menentukan apakah lubang hitam kecil primordial melewati bintang.

Jika data dapat menunjukkan lubang hitam kecil terbentuk di awal alam semesta memang ada, mungkin kandidat baik bagi materi gelap.

"Pendekatan kami mempertimbangkan apa yang terjadi jika Anda memiliki materi gelap terbuat dari lubang hitam primordial melewati Matahari. Sudah terpikirkan sebelumnya, tapi tidak ada yang benar-benar melakukan perhitungan," kata Kesden.

"Ada keseimbangan antara gradien tekanan luar karena energi yang dilepaskan oleh fusi dan kekuatan batin gravitasi. Jika Matahari atau bintang apapun maka guncangan akan sedikit menggangu," kata Kesden.

"Sebuah lubang hitam kecil primordial menjadi ukuran atom tetapi memiliki massa asteroid. Gravitasi medan kuat karena memotong Matahari, meremas, kemudian melepasnya dan menyebabkan Matahari berosilasi sebelum akhirnya menetap," kata Kesden.

"Shravan Hanasoge menulis sebuah program yang membantu kita dengan simulasi untuk melihat apa yang terlihat pada Matahari jika sebuah lubang hitam primordial melewatinya. Massa terkecil adalah 10^21 gram," kata Kesden.

Karena lubang hitam primordial bergerak melalui alam semesta maka harus bisa diamati pada bintang yang berbeda.

"Dengan menyimpulkan jumlah materi gelap di alam semesta maka harus dapat menentukan seberapa sering sebuah lubang hitam primordial melewati Matahari jika itu materi gelap," kata Kesden.

Sayangnya, materi gelap hanya akan melewati Matahari setiap jutaan tahun. Waktu yang lama untuk menatap Matahari ketika menunggu acara tersebut.

Daripada menunggu jutaan tahun untuk lubang hitam primordial untuk melewati Matahari, lebih mungkin dengan memantau jutaan bintang, salah satu bintang mungkin ditemukan sebuah lubang hitam primordial setiap beberapa tahun.

"Hal ini dimungkinkan dengan melihat data yang dikumpulkan dari misi asteroseismic, sekarang kita tahu apa yang harus dicari. Seseorang bahkan bisa melihat melalui data yang dikumpulkan di masa lalu untuk osilasi ini," kata Kesden.

"Di Large Hadron Collider (LHC), beberapa ilmuwan mencoba menentukan apakah supersimetri adalah materi gelap," kata Kesden melapor ke Physical Review Letters.

"Tapi jika tidak ditemukan di LHC, orang akan mulai mencari alternatif lain dan lubang hitam primordial mungkin menjadi jawaban untuk pertanyaan yang luar biasa tentang materi gelap itu," kata Kesden.
  1. Michael Kesden (Center for Cosmology and Particle Physics, Department of Physics, New York University, New York, New York 10003, USA) dan Shravan Hanasoge (Department of Geosciences, Princeton University, Princeton, New Jersey 08544, USA; Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Max-Planck-Straße 2, 37191 Katlenburg-Lindau, Germany). Transient Solar Oscillations Driven by Primordial Black Holes. Physical Review Letters, 8 September 2011, DOI:10.1103/PhysRevLett.107.111101
Michael Kesden http://cosmo.nyu.edu/michael_kesden.html
Tinuku Store