Једна од најпознатијих теорија Степхена Хавкинга о тамној материји - да се та мистериозна и невидљива супстанца састоји од исконских црних рупа - недавно је претрпела огроман ударац. До овог закључка долази из огромног телескопа који је у једном кадру снимио слику читаве галаксије.
Налази не искључују у потпуности чувену представу Степхена Хавкинга. Али они сугеришу да би исконске црне рупе морале бити заиста ситне да би објасниле тамну материју.
Мистерија тамне материје
Тамна материја је назив који су добили физичари да би објаснили једну тајанствену појаву: Све се у свемиру креће, орбитира и окреће се као да има више масе него што можемо да откријемо. Објашњења тамне материје крећу се од сабласних честица које се називају неутрини до непознатих честица, до нових закона физике. Седамдесетих година прошлог века, Степхен Хавкинг и његове колеге теоретизирали су да је Велики прасак могао да створи велики број релативно малих црних рупа - свака приближно величине протона. Те ситне, древне црне рупе било би тешко уочити, али би имало велико гравитационо повлачење на другим објектима - две познате особине тамне материје.
Црне рупе, међутим, не емитују никакву светлост, супермасивне црне рупе, попут оне у срцу галаксије Мессиер 87, обрубљене су светлим дисковима вруће материје. Примардијалне црне рупе су, међутим, милијарде пута мање и немају видљиве, ужарене материје које их окружују. Уместо тога, трагање за малим црним рупама значи тражење места на којима њихова моћна гравитациона поља савијају светлост - појава која се зове микролечење.
Телескопи проналазе микротлачне црне рупе тако што ће током времена правити многе различите слике звезде. Црна рупа која пролази испред те звезде изобличиће њену светлост, чинећи је блиставом; што је мања црна рупа, то је бржи блиц. "Ако микроленсинг објект има, рецимо, једну соларну масу", рекао је Такада за Ливе Сциенце, поменувши масу сунца, "временски распон је као неколико месеци или година." Али првобитне црне рупе које су тражиле имале су само мали део те масе, отприлике масе месеца. То значи да би њихови бљескови били много краћи. ХСЦ је "јединствен", рекао је Такада, јер им је омогућио да одједном снимају све звезде у галаксији Андромеда, у невјеројатно брзим (астрономима) интервалима излагања - сваки интервал је био дугачак само 2 минуте.
Такада и његов тим снимили су око 200 слика галаксије Андромеда током 7 сати у јасној ноћи. Пронашли су само један потенцијални догађај микролечења. Ако су исконске црне рупе чиниле значајан део тамне материје, рекао је Такада, требало је да виде око 1.000 микросензибилних сигнала.
"Микроленсинг је златни стандард за откривање црних рупа или њихово решавање", рекао је Симеон Бирд, физичар црних рупа на Калифорнијском универзитету у Риверсидеу, који није био укључен у рад. "Овај рад искључује примордијалне црне рупе као тамну материју у низу маса у којима претходна ограничења нису била тако јака, нити тако снажна као нова. То је врло леп резултат."
Је ли ово био последњи ексер у лијесу? Је ли Хавкингова теорија заиста мртва? Према Бирд анд Такада, који кажу да исконске црне рупе одређеног распона маса још увек нису у потпуности елиминисане као кандидати.
"Још увек постоје неке масе где су ограничења слаба, око 20-30 соларних маса," изјавио је Бирд за Ливе Сциенце. "То би још увек могло да буде од 1% до 10% тамне материје ... а још увек постоји прозор са нижим масама, попут масе врло малог астероида."
"Наши физичари су веома узбуђени јер још увек постоји прозор", рекао је Такада. Подаци не могу искључити те ситне црне рупе јер би бљескови из тих црних рупа били прекратки, "тако да морамо смислити други метод да то учинимо".
Међутим, у њиховој анкети откривен је један „блиц“. Иако је то био један, прелиминарни резултат, могао би завршити невероватно важан: прво откривање исконске црне рупе, што би била револуционарна валидација неких Хавкингових дела.
"Само једно запажање није тако убедљиво", рекао је Такада. "Потребно нам је више запажања да потврдимо. Ако је заиста било, требало би да наставимо да проналазимо исту ствар", јер они и даље користе ХСЦ да би потражили више микросвећења.
