الثقوب السوداء الدقيقة كمادة مظلمة ⚡ экспресс
يتم بحث تشكل الثقوب السوداء الأولية ذات الكتل الكويكبية كمرشح للمادة المظلمة في التمديدات فائقة التناظر للنموذج القياسي. يؤدي وجود الجسيمات الثقيلة المنبأ بها في النموذج القياسي الفائق التناظر الأدنى (MSSM) إلى تليين عابر في معادلة حالة الكون أثناء مرحلة تحولها غير النسبوي، مما يعزز إنتاج الثقوب السوداء الأولية. تم حساب معادلة الحالة الفعالة لتحقيقات مختلفة من طيف كتلة MSSM، المُعَلم بثلاثة مقاييس مميزة. بافتراض طيف انحناء أولي عريض وشبه ثابت بالنسبة للمقياس، تم الحصول على دوال كتلة الثقوب السوداء الأولية. بالنسبة لكتل الجسيمات الفائقة التي تزيد عن حوالي 10⁵ جيجا إلكترون فولت، تتعزز دالة الكتلة بشكل كبير في نافذة الكتل الكويكبية، مما يسمح للثقوب السوداء الأولية بتشكيل الكثافة الكلية للمادة المظلمة دون تعارض مع القيود الرصدية. وفي إطار النموذج القياسي تُستبعد مثل هذه التكوينات. أما بالنسبة لأطياف التناظر الفائق الأخف وزنًا، فينتقل الإنتاج إلى كتل تزيد عن حوالي 10²² غرام، والتي تخضع لقيود قوية من عمليات رصد العدسية الدقيقة، مما يقلل من الإسهام المسموح به في المادة المظلمة.
بعد الانفجار العظيم، كان الكون أشبه ببالون منفوخ بإحكام: الضغط يمنع المادة من التكتل. لكن الجسيمات فائقة الثقل الافتراضية – بمثابة «أوزان ثقيلة» في العالم المصغّر – جعلت البالون أقل مرونة للحظة. تكتلت المادة بسهولة، ووُلدت ثقوب سوداء بكتل تتراوح بين مليار ومليار مليار طن. بحجم نواة الذرة، لا تشع ضوءًا، لكن جاذبيتها الكلية تتحكم في حركة النجوم والمجرات. تُظهر الحسابات أنه إذا شكّلت هذه الثقوب كامل المادة المظلمة، فإن كل شيء يتوافق مع المشاهدات. أما النموذج المعتاد فيُنتج ثقوبًا أقل مما ينبغي وقد تم رفضه بالفعل. منعطف غير متوقع: تلك الأجسام الصغيرة نفسها قد تكون نوىً لثقوب سوداء فائقة الكتلة في مراكز المجرات.
🎯 الثقب الأسود بكتلة كويكب مجهري: إذا اخترق الأرض فلن يترك سوى نفق رفيع ويُحدث هزات ضعيفة. احتمال حدوث ذلك ضئيل للغاية.