موضوع از آنجا شروع شد که دو رصدخانه بزرگ جهان، LIGO در آمریکا و Virgo در اروپا، در تاریخ ۱۲ نوامبر یک موج گرانشی غیرمعمول دریافت کردند. موجهای گرانشی، ارتعاشاتی در بافت فضا–زمان هستند که از برخورد اجرام بسیار سنگین – مانند سیاهچالهها – ایجاد میشوند. اما موج ثبتشده اینبار تفاوت مهمی داشت: جرم اجسامی که این موج را تولید کردهاند، خیلی کمتر از جرم خورشید است؛ چیزی که با هیچ نوع سیاهچاله معمولی همخوانی ندارد. همین نکته باعث شده دانشمندان احتمال دهند این موج از برخورد سیاهچالههای آغازین آمده باشد؛ اجرامی که احتمالاً در لحظههای ابتدایی پس از مهبانگ (Big Bang) شکل گرفتهاند.
سیاهچالههای معمولی زمانی به وجود میآیند که ستارهای بزرگتر از خورشید، سوخت خود را تمام میکند و هستهاش در خود فرو میریزد. اما در مورد سیاهچالههای آغازین، داستان کاملاً متفاوت است. طبق برخی نظریهها، در نخستین ثانیههای بعد از مهبانگ، جهان چنان چگالی و انرژی بالایی داشته که برخی مناطق بیشازاندازه فشرده شدهاند و همین فشردگی میتوانسته به تشکیل «تکههای کوچک اما فوقالعاده سنگین» منجر شود؛ اجرامی که امروز به آنها سیاهچالههای آغازین (Primordial Black Holes) گفته میشود. این اجرام ممکن است اندازهای کوچکتر از یک اتم داشته باشند، اما جرمی برابر با یک سیاره یا حتی یک ستاره.
در سالهای گذشته، وجود سیاهچالههای آغازین فقط یک فرضیه بود. هیچ دستگاهی توانایی مشاهده مستقیم آنها را نداشت، زیرا برخلاف ستارهها و کهکشانها، نور یا امواج الکترومغناطیسی از خود منتشر نمیکنند. به همین دلیل تنها راه شناسایی آنها، یافتن موجهای گرانشی ناشی از برخوردشان است. موج ثبتشده در ۱۲ نوامبر دقیقاً چنین ویژگیای دارد و همین امر است که جامعه علمی را به شدت هیجانزده کرده است.
دکتر «جونا کرون»، پژوهشگر فیزیک ذرات و کیهانشناسی در دانشگاه دورهام، در گفتوگویی اعلام کرد: «اگر این سیگنال واقعی باشد، با پدیدهای روبهرو هستیم که هیچ توضیح معمولی برای آن وجود ندارد. جرم این اجرام بسیار کمتر از چیزی است که بتوان آن را به سیاهچالههای ناشی از فروپاشی ستارهها نسبت داد. این دقیقاً همان ویژگیای است که از سیاهچالههای آغازین انتظار داریم.»
اما چرا این کشف میتواند اینقدر مهم باشد؟ دلیل نخست آن است که اگر سیاهچالههای آغازین واقعاً وجود داشته باشند، نشان میدهند که جهان در ثانیههای نخست حیاتش چه ساختاری داشته و چه فرآیندهایی در آن رخ داده است. این به دانشمندان کمک میکند تصویر دقیقتری از لحظههای بعد از مهبانگ و شکلگیری اولین ساختارهای کیهانی به دست آورند.
اهمیت دوم به ماده تاریک مربوط میشود؛ مادهای ناشناخته که حدود یکچهارم جرم کل جهان را تشکیل میدهد اما نه نور میتاباند و نه آن را بازتاب میدهد. سالهاست دانشمندان تلاش میکنند بفهمند ماده تاریک چیست و از چه چیزی ساخته شده. یکی از نظریههای مهم این است که ماده تاریک میتواند از تعداد زیادی سیاهچاله آغازین تشکیل شده باشد. اگر این سیگنال جدید واقعاً از برخورد چنین سیاهچالههایی باشد، یک گام بزرگ بهسوی حل معمای ماده تاریک برداشته میشود.
البته باید احتیاط کرد. تیم مشترک LIGO و Virgo اعلام کردهاند که احتمال خطای این سیگنال حدود یکبار در چهار سال است. این رقم در استاندارد موجهای گرانشی، مقدار متوسطی است و برای یک پدیده بسیار نادر مانند سیاهچالههای آغازین، کافی نیست تا فوراً نتیجهگیری قطعی کنیم. دانشمندان میگویند برای اطمینان باید در آینده چند سیگنال مشابه دیگر هم ثبت شود. خوشبختانه هر دو رصدخانه در سالهای آینده ارتقای فنی دریافت خواهند کرد که حساسیت آنها را بهطور چشمگیری افزایش میدهد.
اگر موجهای مشابه بیشتری کشف شود، نهتنها فرضیه سیاهچالههای آغازین تقویت میشود، بلکه درک ما از فضا–زمان، ساختار ماده و تاریخ جهان نیز وارد مرحلهای تازه خواهد شد. این کشف میتواند نقطه عطفی در کیهانشناسی باشد؛ لحظهای که انسان برای اولینبار صدای واقعی جهان در نخستین ثانیههای تولدش را «شنیده» است.
