O întrebare fascinantă agită mințile oamenilor de știință: este posibil ca mici găuri negre, numite primordiale, să-și croiască drum prin Sistemul nostru Solar cu o anumită regularitate?
Dacă această ipoteză se va dovedi a fi reală, consecințele ar fi de-a dreptul monumentale, modificând nu doar percepția noastră asupra cosmosului, ci și oferind, poate, cheia unuia dintre cele mai mari enigme ale sale: natura materiei întunecate, acea substanță invizibilă care alcătuiește cea mai mare parte a Universului.
Materia întunecată reprezintă aproximativ 85% din masa totală a Universului, o prezență copleșitoare, dar care ne rămâne complet ascunsă.
Nu poate fi zărită sau detectată direct prin metodele clasice de observație, precum telescoapele, întrucât nu emite nici lumină, nici alt tip de radiație electromagnetică.
Cu toate acestea, prezența sa a fost dedusă de oamenii de știință observând influența gravitațională pe care o exercită asupra materiei vizibile.
Când astronomii studiază galaxiile, ei constată că masa materiei pe care o putem vedea – stele, planete, nori de gaz – este mult prea mică pentru a explica forța gravitațională necesară menținerii acestor structuri cosmice.
Fără o masă suplimentară, galaxiile ar trebui să se disperseze pur și simplu sub acțiunea propriei rotații.
Aici intervine materia întunecată, acționând ca un adeziv gravitațional invizibil, care împiedică galaxiile să se dezintegreze și permite stelelor să se deplaseze cu viteze mult mai mari decât cele observate în absența acestei mase ascunse.
Acest fenomen se repetă și la scări mult mai mari, definind structura Universului: roiuri întregi de galaxii sunt ținute laolaltă de această forță insesizabilă. Materia întunecată modelează astfel întregul cosmos, o prezență invizibilă, dar esențială.
În ciuda dovezilor indirecte și a modelelor matematice care îi confirmă prezența, oamenii de știință rămân nedumeriți cu privire la natura exactă a materiei întunecate.
O teorie populară sugerează că ar fi alcătuită din particule exotice, însă, până acum, nicio experiență nu a reușit să le identifice. Această situație i-a determinat pe cercetători să exploreze alte direcții, iar una dintre cele mai promițătoare vizează găurile negre primordiale.
Găurile negre primordiale se deosebesc fundamental de găurile negre cunoscute. Spre deosebire de cele clasice, care se formează prin colapsul stelelor masive, cele primordiale ar fi apărut la o fracțiune de secundă după Big Bang.
În acele clipe timpurii, Universul era de o densitate extraordinară, iar fluctuațiile aleatorii în distribuția materiei ar fi favorizat formarea acestor obiecte ultracompacte.
Fascinant este faptul că aceste găuri negre ar fi minuscule, comparabile în dimensiune cu un atom, dar posedând o densitate colosală. În timp ce găurile negre stelare pot depăși masa Soarelui de mai multe ori, cele primordiale ar putea avea o masă de doar câteva tone.
O cercetare recentă sugerează că, dacă aceste găuri negre microscopice există, unele dintre ele ar putea traversa periodic Sistemul Solar.
Mai exact, oamenii de știință estimează că o gaură neagră primordială ar putea trece prin regiunea planetelor interioare – Mercur, Venus, Pământ și Marte – aproximativ o dată la zece ani. Astfel de treceri ar putea induce perturbații minore în orbitele planetelor.
De exemplu, traiectoria Pământului în jurul Soarelui ar putea fi ușor alterată de atracția gravitațională a unei astfel de găuri negre. Pentru a verifica această ipoteză, planul ar fi să se monitorizeze orbitele planetare cu o precizie excepțională.
Dacă o gaură neagră primordială trece prin apropiere, aceasta ar provoca o oscilație subtilă în traiectoria planetei, iar aceste variații ar putea fi măsurate și analizate pentru a determina dacă se potrivesc efectului gravitațional al unei găuri negre microscopice.
Detectarea unei asemenea perturbații este însă o provocare considerabilă. Modificările în orbita Pământului, de pildă, ar fi extrem de mici. Mai mult, ar fi dificil de distins între un efect cauzat de o gaură neagră primordială și o eroare de măsurare sau o altă cauză naturală.
Pentru a depăși aceste obstacole, oamenii de știință utilizează în prezent modele informatice sofisticate, care simulează impactul acestor găuri negre asupra obiectelor din Sistemul Solar.
Descoperirea găurilor negre primordiale în Sistemul Solar nu ar confirma doar existența lor, ci ar putea elucida și celebra enigmă a materiei întunecate. Dacă aceste găuri negre sunt cu adevărat prezente, ele ar putea reprezenta o parte semnificativă din compoziția acesteia.
O astfel de descoperire ar schimba radical înțelegerea noastră asupra cosmosului și ar deschide noi căi de cercetare privind originea și evoluția Universului, în special în primele sale momente, imediat după Big Bang. Detaliile acestui studiu sunt publicate în prestigiosa revistă Physical Review D.
