Hình ảnh: Bapt
Các nhà vật lý tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát hiện ra khả năng các lỗ đen kỳ lạ mang điện tích màu có thể tồn tại trong Vũ trụ sơ khai và tạo nên vật chất tối. Học được phát hành trong Thư đánh giá thể chất.
Theo giả thuyết của Stephen Hawking, vật chất tối có thể là một quần thể các lỗ tối cực nhỏ, có kích thước bằng một nguyên tử và khối lượng của một tiểu hành tinh, được hình thành ngay sau Vụ nổ lớn (một phần tỉ tỷ đầu tiên của giây). Công trình mới cho thấy quá trình này sẽ tạo ra các lỗ đen thậm chí còn nhỏ hơn (nhỏ hơn proton) có đặc tính vật lý hạt nhân bất thường gọi là điện tích màu.
Điện tích màu được mô tả trong lý thuyết sắc động lực học lượng tử (QCD) và được quy cho gluon và quark. Đặc tính này tương tự như điện tích thông thường, xác định sự tương tác của các hạt, nhưng không có hai dấu mà là ba, được biểu thị bằng các màu: đỏ, lục và lam.
Vì trong một phần tỉ tỷ đầu tiên của giây, mọi vật chất đều là hỗn hợp của gluon và quark tự do, nên bất kỳ lỗ đen cỡ nguyên tử nào hình thành vào thời điểm đó và hấp thụ các hạt này sẽ thu được điện tích màu. Hơn nữa, chúng sẽ chứa số lượng màu tối đa thuộc bất kỳ loại nào mà lỗ đen cho phép, trở nên siêu tích điện.
Các lỗ đen tích điện màu đại diện cho một trạng thái vật chất hoàn toàn mới có khả năng biến mất trong vòng một phần giây kể từ khi xuất hiện. Đồng thời, chúng có thể đóng vai trò then chốt trong việc hình thành những hạt nhân nguyên tử đầu tiên trong Vũ trụ, bắt đầu xuất hiện trước khi các lỗ đen biến mất. Sự mất cân bằng như vậy có thể để lại những dấu vết có thể quan sát được mà các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra trong tương lai.
Do đó, phát hiện này gợi ý rằng các lỗ đen nguyên thủy có thể đóng vai trò then chốt trong việc giải thích bản chất của vật chất tối, mở ra những chân trời mới cho nghiên cứu vũ trụ học.
