اين ايده ممكن است در نگاه اول عجيب به نظر برسد، چرا كه بر اساس كيهان شناسي امروز، گيتي ما با رخدادي به نام مهبانگ آغاز شده است و بحث درباره دوران پيش از آن به سختي قابل درك است.
لايوساينس با انتشار گزارشي دراين باره با اشاره به مدل جهشي كيهان شناسي مي نويسد بر اساس اين نظريه كيهان شناسي، عالم ممكن است بين مراحل انقباض و انبساط، «جهش» كند و از اين رو مهبانگ ممكن است سرآغاز گيتي نبوده باشد.
اين فرضيه در صورت تاييد، ممكن است بر ماهيت كيهان، از جمله دو ماهيت مرموز در آن يعني سياهچاله ها و ماده تاريك، پيامدهاي عميقي به دنبال داشته باشد.
دانشمندان در مقاله جديد اعلام كرده اند كه ماده تاريك ممكن است از سياهچاله هايي تشكيل شده باشد كه «طي گذار از مرحله انقباض آخر گيتي قبلي به مرحله انبساط گيتي كنوني» شكل گرفته باشد. بر اساس اين فرضيه، ماده تاريك در جريان مرحله اي كه پيش از مهبانگ رخ داد، شكل گرفت.
به گفته كيهان شناسان، اگر اين فرضيه درست باشد، امواج گرانشي ايجادشده در فرايند تشكيل اين سياهچاله ها را ممكن است بتوان به كمك رصدخانه هاي آينده امواج گرانشي آشكارسازي كرد. از اين رو اگرچه امروز نمي توان درستي اين فرضيه را آزمود، در آينده ممكن است بتوان از اين طريق، راهي براي تاييد سناريو ايجاد ماده تاريك پيدا كرد.
مشاهدات حركت ستارگان در كهكشان ها و تابش زمينه ريزموج كيهاني نشان مي دهد كه حدود 80 درصد از تمامي ماده موجود در گيتي ماده تاريك است. ماده تاريك ماده اي است كه اصولا برهم كنشي با نور ندارد و با وجود فراواني آن در گيتي، دانشمندان هنوز نتوانسته اند مشخص كنند از چه چيزي ساخته شده است.
دانشمندان در اين بررسي كه نتايج آن در «مجله كيهان شناسي و اخترفيزيك ذرات بنيادي» (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics) منتشر شد، سناريويي را بررسي كردند كه در آن، ماده تاريك از سياهچاله هاي نخستين تشكيل شده است. به گفته محققان، اين سياهچاله هاي نخستين ممكن است از نوسان هاي چگالي طي مرحله انقباض آخر گيتي پيشين به وجود آمده باشند.
ديدگاه رايج كيهان شناسي امروز اين است كه گيتي ما از يك «تكينگي» آغاز شد و به دنبال آن، يك دوره كوتاه از انبساط بسيار سريع به نام دوره «تورم كيهاني» رخ داد. با اين حال، نويسندگان اين مقاله مدل ديگري به نام «كيهان شناسي جهش ماده غيرتكين» را بررسي كرده اند كه بر اساس آن، گيتي يك مرحله انقباض را پشت سر گذاشته است.
به گفته محققان، اين مرحله پيشين به دليل افزايش چگالي ماده با يك جهش عظيم به پايان رسيد و در نهايت به وقوع مهبانگ و گيتي در حال انبساطي منجر شد كه ما امروز در آن وجود داريم.
بر اساس مدل كيهان شناسي جهشي، گيتي ما تا 10 به توان 50 مرتبه از اندازه كنوني خود منقبض شد. پس از آن جهش، مهبانگ رخ داد و فوتون ها و ذرات ديگر متولد شدند. چگالي ماده در زمان نزديك شدن به اين جهش عظيم به قدري بالا بود كه از نوسان هاي كوانتومي در چگالي ماده، سيا هچاله هاي كوچكي شكل گرفتند و اين سياهچاله ها ممكن است ماده تاريك را شكل داده باشند.
پاتريك پيتر، مدير تحقيقات در مركز ملي تحقيقات علمي فرانسه كه در اين پژوهش مشاركت نداشت، به لايوساينس مي گويد: «سياهچاله هاي كوچك نخستين ممكن است در مراحل اوليه گيتي متولد شده باشند و اگر خيلي كوچك نبوده باشند، تجزيه آن ها به دليل تابش هاوكينگ (تابشي فرضي كه سياهچاله ها به دليل آثار كوانتومي ذرات منتشر مي كنند) به اندازه كافي كارآمد نبوده تا آن ها را از بين ببرد، بنابراين آن ها هنوز هم وجود دارند. چنين سياهچاله هايي با داشتن جرم نزديك به جرم يك سيارك ممكن است به كشف راز ماده تاريك كمك يا حتي اين مسئله را به طور كامل حل كنند.»
محاسبات دانشمندان نشان مي دهد كه ويژگي هاي اين مدل از گيتي، مانند انحناي فضا و پس زمينه ريزموج كيهاني با مشاهدات كنوني مطابقت دارد و فرضيه آن ها را تاييد مي كند.
محققان اميدوارند براي آزمودن بيشتر پيش بيني هايشان از رصدخانه هاي نسل بعدي امواج گرانشي استفاده كنند. آن ها ويژگي هاي امواج گرانشي توليدشده طي فرايند تشكيل سياهچاله ها را در مدلشان محاسبه كرده و دريافته اند كه اين امواج مي توانند در رصدخانه هاي آينده اي مانند آنتن فضايي تداخل سنج ليزري (LISA) و تلسكوپ اينشتين قابل آشكارسازي باشند.
از اين رو رصدخانه هاي امواج گرانشي آينده كه ممكن است ساخت آن ها بيش از يك دهه طول بكشد، مي توانند اين فرضيه جديد را تاييد يا رد كند.