Ráðstefna um svarthol og heimsfræði

Aðeins um ráðstefnuna

Á ráðstefnunni komu saman margir af fremstu fræðimönnum heims á sviði svarthola og heimsfræði, þar á meðal margir sem gegna lykilhlutverki í verkefnum á borð við LIGO, LISA og í rannsóknum á frumbernsku alheimsins.
Meginþema ráðstefnunnar var hugmyndin um frumbernsku svarthol (e. primordial black holes).
Frá því að James Webb geimsjónaukinn (JWST) birti fyrstu myndir sínar árið 2022 hefur verið ljóst að núverandi fræðileg líkön fyrir fjölda svarthola í massamiklum vetrarbrautum stemma illa við athuganir.
Á ráðstefnunni voru kynntar hugmyndir til að mæta þessum athugunum á fræðilegum grundvelli, bæði með tölvuhermunum og hreinum útreikningum.

Hér má sjá dagskrá og nánari upplýsingar:
https://indico.mpp.mpg.de/event/10969/

Ráðstefnan var skipulögð af Florian Kühnel ásamt David Kaiser, Lárusi Thorlacius og Valentinu Puletti.
Við íslensku doktorsnemarnir sáum m.a. um að útbúa nafnspjöld fyrir ráðstefnugesti og aðstoða sem tæknimenn.

Ráðstefnukvöldverðurinn var haldinn á Fiskmarkaðnum.

Hvað er heimsfræði?

Er heimsfræðin í krísu?

James Webb sjónaukinn hefur sýnt að það er mikilvægt að eyða fé í tilraunir í eðlisfræði. Hann hefur sýnt okkur helst tvennt:

Hvað er LIGO?

LIGO eða Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory er

Hvað eru frumbernsku-svarthol?

Frumbernsku svarthol eru svarthol sem mynduðust á fyrstu augnablikum alheimsins, löngu áður en fyrstu stjörnurnar höfðu tækifæri til að mynduðast.

Ástæðan fyrir því að þeim hefur ekki verið gefinn mikill gaumur síðustu ár er að stórum hluta útaf líkönum fyrir þyngdarhruni stjarna. Þar er vel þekkt mat á þeim minnsta massa sem að slík svarthol geta haft sem myndast við þyngdarhrun stjörnu en það er Toleman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) matið sem sýnir að nifteindastjörnur geta mest orðið af stærðargráðunni 2-3 sólarmassar.

Frumbernskusvarthol sneiða hjá þessum takmörkunum sem að myndun stjarnfræðilegra svarthola setja þeim. Ef þau hefðu myndast í frumbernsku alheimsins hefðu líklegast önnur lögmál átt við í myndun þeirra. Það var Stephen Hawking sjálfur sem setti fram hugmyndina um frumbernsku svarthol í grein frá árinu 1971 í greininni ‘Gravitationally collapsed objects of very low mass’ (https://inspirehep.net/literature/69661). Þær hugmyndir voru síðan slípaðar til í grein með Bernard Carr árið 1974 í eftirfarandi grein ‘Black Holes in the Early Universe’. Þar var bent á hvernig að slík svarthol gætu haft mun minni massa heldur en þau sem að myndast við þyngdarhrun stjörnu.

Þetta gerir það hinsvegar að verkum að það er mun erfiðara að greina þessi örlitlu svarthol því þau hafa massa sem er mun minni heldur en þessi hefðbundni massi sem að okkur hefur tekist að mæla.

Hvað er LISA?

LISA (Laser Interferometer Space Antenna) er alþjóðlegt geimverkefni sem ætlað er að nema þyngdarbylgjur með mælitækjum í geimnum.
Verkefnið er samstarf ESA og NASA og áætlað er að það verði skotið á loft í kringum 2035.

Lore ráðstefnunnar

Eitt það eftirminnilegasta sem gerðist var sundferð í Vesturbæjarlaug með Don Page.

Eftir fjallgöngu á Helgafell og í kringum Búrfellsgjá, sem Lárus skipulagði, fór hópur ungra doktorsnema í sund.
Þar bættist hinn heimsfrægi eðlisfræðingur Don Page í hópinn, og þó hann sé að nálgast áttrætt þá hélt hann uppi spjalli og stemningu eins og hver annar sundlaugagestur. Það var reyndar mjög eftirminnilegt og smá óheppilegt að það var fullur miðaldra íslenskur maður sem var með smá skæting í pottinum. Hann tók Don Page í rúmlega tíu mínútna einræðu um skilning sinn á góðu og illu. Sundlaugaverðirnir enduðu á því að vísa manninum upp úr lauginni og hann var með smá skæting á móti (en það kom aldrei til líkamlegra átaka). Eftir að maðurinn hafði verið fjarlægður spurði Don Page: “Was he one of the people at the conference?”.

Listi yfir fyrirlestra á ráðstefnunni:

Fyrirlestrar á Black Holes & Cosmology 2025

Það voru alveg ótrúlega margir fyrirlestrar á þessari fjögura daga ráðstefnu. Meira en 70 fyrirlestrar! Hér er listi yfir fyrirlestrana á þessari ráðstefnu.

Fyrirlesari	Fyrirlestur
Hasinger	A Possible Role of Primordial Black Holes in the Early Universe?
Silk	Black Holes as Seeds: Primordial or Astrophysical?
Hawkins	No OGLE Limits in the Milky Way Halo
Clesse	The Case of Stellar-Mass Primordial Black Holes as Dark Matter
Feng, M.	Little Red Dots from Small-Scale Primordial Black Hole Clustering
Delos	Structure Formation with Primordial Black Holes
Dolgov	Which Came First: The Chicken or the Egg?
Burn	Close Encounters of the Primordial Kind
Klipfel	Primordial Black Hole Explosions and Transits
Symons	Could We Soon Observe a Black Hole Explosion?
Thoss	Detecting PBHs in the Solar System through Gravitational Waves
Gonin	PBH Formation and Heavy r-Process Element Synthesis
Kusenko	From Birth to Discovery: Emerging Models and Signatures of PBHs
Kashlinsky	Evidence for PBHs as Dark Matter from Near-IR CIB Anisotropies
Kühnel & Kaiser	PBHs for Stars & Galaxies: From Formation to Gravitational Waves
Hooper	Black Holes in the Early Universe
Bellinger	The Sun’s Dark Core: Constraints on a Compact Solar Centre
Santarelli	Viability of Quasi-Stars as a Black Hole Seeding Mechanism
Kinney	An Ultra-Slow-Roll Primer
Gregory	Ultra-Slow Roll and Black Holes
Ireland	A Tail of Two Modes for Primordial Black Hole Formation
Cruces	Small Noise Expansion in Stochastic Inflation
Lorenzoni	Light Scalar Fields Foster Primordial Black Holes
Escrivà	Simulating the Formation of PBHs in the Early Universe
Aurrekoetxea	PBHs from Inflationary Perturbations with Numerical Relativity
Ma	Implications of PBHs from Scalar-Induced Gravitational Waves
Biot	Towards Accurate Merger Rates of Early PBH Binaries
Elley	Primordial Black Hole Formation from Domain Wall Collapse
Vikman	More on Gravitational Waves from Domain Walls
Dvali	The Black Hole Memory-Burden Effect and Its Implications
Zell	Transitioning to Memory Burden
Alexandre	Reconsidering the Mass Window for Primordial Black Holes
Ettengruber	Mirco Black Hole Dark Matter
Page	Light Black Holes from Light
Hassanabadi	Black Hole in Hernquist Dark Matter Halo
Ovalle	Interior Dynamics of Regular Schwarzschild Black Holes
Pesci	Small-Scale Metric Structure and Quantum Horizons
Faraoni	No Static Black Hole Horizons in the Expanding Universe
Aldecoa T.	Higher-Dimensional Black Holes in a Cosmological Context
Mohan	Holographic Complexity and Black Hole Singularities
Verlinde	De Sitter Cosmology and Holography
Cristache	Gravitational Waves from a Radially Infalling Star
Cafaro	Quantum & Semiclassical Collapse in Loop Quantum Gravity
Anderson	Quantum Effects due to Primordial Black Holes During Inflation
Yazdi	Black Hole Entropy and Causal Set Theory
Chen	Imaging a Semiclassical Horizonless Compact Object
Guendelman	Linearity in Vacuum Type Black Hole
Lowe	Quantum Black Hole Evaporation in Four Dimensions
Engelhardt	Observer Dependence in the Emergence of Spacetime
Sheth	Primordial Black Hole Abundances — A Tale of Two Extremes
Mihaylov	The Shape of the Universe from Large-Scale-Structure Surveys
Natarajan	Probing Cosmology with Black Hole Populations Near and Far
Randall	Early Black Hole Formation from Charged Dark Matter
Ling	Nonlinear Tails in Schwarzschild Black Hole Ringdown
Esser	Constraints on Asteroid-Mass PBHs from Capture by Stars
Litterer	Dark Neutron Stars in a Heavy Mirror Dark Sector
Feng, J.	Dust Stars in the Minimal Exponential-Measure Model
Schuster	Primordial Black Holes, Charge, and Dark Matter
Trifinopoulos	Charting the Universe with PBHs: Sub-Solar to Supermassive
McLain	Between Hard Theory and Opaque AI
Ivanov	Cosmological Collider in Action
Passaleva	PRIME Telescope Follow-Up of Binary Black Hole Mergers
Pislan	Multi-Messenger Astronomy in the Gravitational-Wave Era
Troja	Multi-Messenger Cosmology with NewAthena
Gilfanov	SRG/eROSITA Results on the Eastern Galactic Hemisphere
Geller	Detecting Black Holes from the Big Bang
Carr	PBH Clusters as Dark Matter and their Likely Mass Range
Sakellariadou	Searching for Primordial Black Holes in the Gravitational-Wave Data
Lavalle	Disk/s Heating Constraints on the Primordial Power Spectrum
Yu	Seeding Supermassive Black Holes from the Dark Sector
Gaztanaga	The Black Hole Universe
Buonanno	Gravitational-Wave Astronomy: Unveiling the Secrets of Black Holes
Müller	LISA Mission