מודל קוסמולוגי מציע שבתקופת דומיננטיות חומר קצרה מיד לאחר האינפלציה התגבשו הילות חלקיקים שקרסו כבידתית-תרמית ויצרו חורים שחורים ראשוניים (PBH), כוכבי בוזון ו“כוכבים קניבלים” שמונעים מהשמדה הדדית של חלקיקים — תרחיש שיכול להסביר חלק מהחומר האפל ואת שחר היווצרות המבנים ביקום
פחות משנייה אחרי המפץ הגדול, לפני שהאטומים הראשונים היו קיימים, ייתכן שחלקיקים זעירים התקבצו להילות של חומר שמאוחר יותר קרסו ויצרו את החורים השחורים, כוכבי הבוזונים ומה שמכונה כוכבים קניבלים, הכי המוקדמים.
הממצאים מגיעים ממחקר שהתבסס על רעיון שהציעו כמה מודלים קוסמולוגיים שהיקום המוקדם עבר תקופה קצרה שבה החומר היה דומיננטי. החוקרים חקרו אינטראקציות אפשריות בין חלקיקים באותה תקופה, ומהתוצאות שלהם עולה שהאינטראקציות האלה יכלו ליצור מגוון מפתיע של מבנים קוסמיים.
לפי המחקר, אפילו ברגעים הקצרים הראשונים, ייתכן שהתרחשו כבר ביקום תהליכים פיזיקליים מורכבים להפליא.
מייד אחרי האינפלציה: מה קרה לאחר מכן
ההתפתחויות האחרונות בקוסמולוגיה מאפשרות לשחזר בפירוט את ההיסטוריה של היקום, מההתפשטות הראשונית המהירה שנקראת האינפלציה ועד הסינתזה הגרעינית הקדמונית, היווצרות הגרעינים האטומים הראשונים הכבדים ממימן, שהתרחשו בין 10 שניות ו-20 דקות אחרי המפץ הגדול. תקופת הביניים, עם זאת, ברובה עדיין לא נחקרה.
כפי שמסבירים המחברים: "זאת אפשרות מסקרנת שבפרק הזמן הזה, החומר היה זמנית הדומיננטי ביקום".
בתרחיש הזה, הילות של חומר יכולות להיווצר באופן טבעי. בנוסף, אם התאפשרו אינטראקציות בין החלקיקים, הן יכלו לגרום לקריסה כבידתית-תרמית, שתוצאתה תהיה גופים דחוסים כמו חורים שחורים ומבנים קוסמיים אקזוטיים אחרים.
מבנים מוזרים בשחר היקום
בין הגופים הדחוסים האלה, החוקרים טוענים שיכלו להיווצר כוכבים קניבלים. כוכבים קניבלים דומים לכוכבים מסורתיים, פרט לכך שמניעה אותם השמדה עצמית של חלקיקים במקום היתוך גרעיני שמניע את הכוכבים.
באותו הזמן, מציינים המחברים, יכלו להיווצר גם כוכבי בוזונים, שבהם טיבם הקוונטי של חלקיקים תומך בכוכב. ייתכן שהכוכבים האלה אכלסו את היקום שזה עתה נולד רק כמה שניות לפני שהמשיכו וקרסו לחורים שחורם היוליים (PBHs). לחלופין, PBHs יכלו להיווצר ישירות מקריסת הילות החומר.
השערות חדשות לגבי PBHs
לפי המחקר, להילות שנוצרו בתקופת דומיננטיות החומר הייתה מסה קטנה יחסית (פחות מ-10²⁸ גרם), ואחרי קריסה כבידתית-תרמית, יכלו ליצור PBHs קטנים אפילו יותר.
באמצעות מודל תאורטי מפושט, החוקרים הראו שבמקרים מסוימים, תיתכן היווצרות יתר של PBHs, שמפרה מגבלות תצפיתיות. במקרים אחרים, יכולים להיווצר PBHs עם מסה של אסטרואידים, שמסבירים פוטנציאלית את כל החומר האפל ביקום. לבסוף, חלק מה-PBHs אולי התאדו מהר, ונעלמו לפני הסינתזה הגרעינית הקדמונית, כלומר לפני ההיווצרות של אטומים קלים כמו מימן והליום.
התוצאות גם פותחות נקודות מבט רחבות יותר.
כפי שמסכמים המחברים: "יהיה מעניין לחקור את ההיווצרות של כוכבים קניבלים וכוכבי בוזון ביקום העכשווי, על ידי הקריסה של הילות חומר אפל עם אינטראקציות עצמיות. בנוסף, אבל יותר ספקולטיבי, חקירת ההיווצרות והספיחה של כוכבים במודלי חלקיקים פשוטים תוכל לספק תובנות חדשות על התהליכים האסטרופיזיקאים המורכבים המעצבים את היקום שלנו".
עוד בנושא באתר הידען:
