Gravitationsvågor kan hjälpa forskare att förstå Primordial Black Holes

Svarta hål är utan tvekan några av de hungrigaste pojkarna i rymden. Även om vi låser upp några av mysterierna om dessa skrämmande tomrum, finns det fortfarande så mycket där ute för att bli lärd - för en sak har vi aldrig ens observerat en.

Astrofysiker vid Brown University och Harvard University, som studerar gravitationsvågor, säger att dessa krusningar i tyget i rymden och tiden kan hjälpa dem att undersöka den möjliga förekomsten av ett mycket specifikt sorthål, en som hypotetiskt bildades strax efter Big Bang. Lagets arbete med hur forskare kan göra detta i framtiden publicerades torsdagen i Fysiska granskningsbrev.

Här är logiken: I stunder efter storängen fluktuerade kosmos densitet så mycket att detta skulle ha orsakat gravitationskollaps och därmed skapa ett antal primordiala svarta hål över universum. Vissa forskare har föreslagit att dessa svarta hål skulle ha skapat mörk materia, eller de mystiska saker som utgör det mesta av det materiella universum. Men det finns självklart massor av tvetydighet och spekulation på allt detta.

När det gäller primordiska svarta hål finns det mycket kvar att undersöka - och några väldigt smarta människor har försökt att göra just det. På 1970-talet var astrofysiker Stephen Hawking bland de första som föreslog existensen av primordiska svarta hål - men tyvärr, ingen luck att hitta dem.

Forskarna som är involverade i detta nya arbete tycker att gravitationstecken detektorer som de från LIGO och VIRGO Scientific Collaborations - som hade några otroliga senaste framgångar i deras senaste observationskörning - kan vara användbara verktyg för primordial black hole jakt.

"Tanken är väldigt enkel", sa studiens medförfattare Savvas Koushiappas, professor i fysik vid Brown University, i ett uttalande. "Med framtida gravitationsvågförsök kan vi se tillbaka till en tid innan bildandet av de första stjärnorna.Så om vi ser black hole-fusionshändelser innan stjärnor existerade, så vet vi att de svarta hålen inte är av ett ursprungligt ursprung."

Forskare använder redshift - som beskriver frekvensen av våglängder - för att bestämma hur långt tillbaka i tiden en händelse ägde rum. Ju högre redshift, desto äldre en händelse.

För denna undersöknings skull skulle händelserna vara svarta hålfusioner. Enligt forskarna borde gravitationsvågdetektorer vara känsliga nog för att upptäcka en redshift på 40, vilket motsvarar ungefär 64 miljoner år efter Big Bang. Om de kan upptäcka svarta hålfusioner utöver denna redshift kan detta bevisa förekomsten av primordial black hole fusioner.

Vid denna tidpunkt finns det fortfarande så många fler frågor än svar när det gäller primordiella svarta hål. Framtida generationer av gravitationsvågdetektorer kommer att vara ännu känsligare, så att forskare kan förstå så mycket mer om dessa rymdtidskrypningar.

Åtminstone jakten på dessa gamla, hungriga jättar blir roligt.