Găurile negre super-gigante, cu mase de milioane sau chiar miliarde de ori cea a Soarelui, au luat naştere foarte devreme în istoria Universului și încă nu se ştie cum a fost posibil acest lucru. O nouă ipoteză susţine că ele s-ar fi format în urma colapsului gravitaţional al așa-numiților gravitino, particule ipotetice care ar fi perechea gravitonilor – particula purtătoare a interacţiunii gravitaționale (încă nedescoperită).
În Univers există găuri negre de diverse mărimi. Unele au cu mase de câteva ori cea a Soarelui. Ele s-au format atunci când stele mai mari ca Soarele au explodat lăsând în urmă parte din materie care, în urma colapsului gravitațional, a generat gaura neagră. Altele, din centrul multor galaxii, au mase enorme, de milioane sau chiar miliarde de ori cea a Soarelui.
Despre acestea nu se știe încă cum s-au format. Se știe că au luat naștere în Universul timpuriu, mai devreme de un miliard de ani de la Big Bang, deoarece au fost descoperite la distanțe extreme față de noi. Este greu de imaginat așadar că aceste enorme găuri negre s-ar fi putut forma prin unirea găurilor negre rămase în urma exploziilor de stele, întrucât se pare că nu ar fi avut timp să existe atât de multe găuri negre mici ca să ajungă la o masă de miliarde de ori cea a Soarelui. Cum s-au format deci aceşti monștri cosmici?
Într-un articol publicat în arXiv (baza de date a articolelor ştiinţifice din fizică) a fost propusă o ipoteză îndrăzneață: găurile negre masive s-ar fi format la început ca găuri negre microscopice din unirea unor particule ipotetice denumire gravitino.
Gravitino ar reprezenta perechea supersimetrică a gravitonilor, la rândul lor particule ipotetice care ar fi echivalentul pentru gravitaţie a ceea ce reprezintă fotonii pentru interacțiunea electromagnetică, i.e. purtătorii interacţiunii gravitaționale. La ora actuală însă gravitonii nu au fost descoperiți și nici nu există o teorie confirmată a gravitației cuantice – cea în cadrul căreia este propus gravitonul.
Fizica particulelor elementare – cea în cadrul căreia a luat naştere Modelul Standard, care organizează particulele elementare precum cuarcii, electronul, neutrinii, dar și altele într-un model unitar – se bazează pe existența unor simetrii ale legilor fizice în natură. Aceste simetrii pot să fie „rupte” în Universul actual, însă se presupune că imediat după Big Bang ele erau valabile. Ei bine, una dintre aceste simetrii, denumită super-simetrie, duce la concluzia că în Univers fiecare particulă a Modelului Standard ar avea o pereche cu masa mult mai mare – o particulă super-simetrică. La ora actuală, aceste particule nu au fost încă descoperite. Dacă s-ar reuşi includerea interacţiunii gravitaționale în Modelul Standard, aceasta ar fi reprezentată de graviton, care ar avea ca particulă super-simetrică gravitino. Acest gravitino ar putea avea o masă foarte mare – teoriile super-simetrice nu fixează această masă în mod precis, ea putând avea valori diverse, inclusiv, cum spuneam, valori foarte mari.
Dacă gravitino există, aceştia ar fi luat naştere imediat după Big Bang și ar fi putut da, la rândul lor, naştere unor găuri negre microscopice din unirea mai multor gravitino. Găurile negre microscopice trăiesc puțin însă, întrucât se evaporă prin mecanismul de emisie a radiaţiei lui Hawking. Dar dacă aceste găuri negre microscopice formate din gravitino s-ar fi unit rapid, fiind în număr foarte mare, atunci masa găurilor negre ar fi crescut la rândul ei în mod rapid, putând astfel să dea naştere unor găuri negre super-masive, adică cele pe care le vedem la ora actuală chiar și la distanțe de 12-13 miliarde ani lumină față de noi.
Evident, aceasta este doar o ipoteză care nu se bazează pe date experimentale. Ea este însă o ipoteză științifică ce ar putea explica unul dintre misterele fizicii și al cosmologiei: nașterea monștrilor cosmici – a găurilor negre super-masive.
