Viena garsiausių Stepheno Hawkingo teorijų apie tamsiąją medžiagą - kad šią paslaptingą ir nematomą medžiagą sudaro pirmykštės juodosios skylės - neseniai patyrė didžiulį smūgį. Tokia išvada padaryta iš didžiulio teleskopo, kuriame vienu kadru užfiksuotas visos galaktikos vaizdas.
Rezultatai ne visiškai paneigia garsiąją Stepheno Hawkingo mintį. Tačiau jie teigia, kad pirmykštės juodosios skylės turėtų būti tikrai mažos, kad paaiškintų tamsiąją medžiagą.
Tamsiosios materijos paslaptis
Tamsiosios materijos pavadinimas yra fizikų duotas paaiškinti ypač paslaptingą reiškinį: Visatoje visa juda, skrieja aplink orbitą ir sukasi taip, lyg būtų daugiau masės, nei mes galime aptikti. Tamsiosios medžiagos paaiškinimai svyruoja nuo vaiduokliškų dalelių, vadinamų neutrinomis, iki nežinomų dalelių, iki naujų fizikos dėsnių. Aštuntajame dešimtmetyje Stephenas Hawkingas ir jo kolegos teoretikavo, kad „Didysis sprogimas“ galėjo sukurti daugybę palyginti mažų juodųjų skylių - kiekvienos maždaug protono dydžio. Šias mažas, senovės juodąsias skylutes būtų sunku įžvelgti, tačiau jos smarkiai patrauktų kitus objektus - dvi žinomas tamsiosios medžiagos savybes.
Juodosios skylės neišspinduliuoja šviesos, tačiau supermasyviąsias juodąsias skylutes, tokias kaip galaktika „Messier 87“, esančios širdyje, riboja ryškūs karštosios medžiagos diskai. Pirmykštės juodosios skylės yra milijardus kartų mažesnės ir jose nėra matomų, žėrinčių medžiagų. Vietoj to, ieškoti mažų juodųjų skylių reiškia ieškoti vietų, kur jų galingi gravitaciniai laukai lenkia šviesą - reiškinys, vadinamas mikrotraukimu.
Teleskopai, laikui bėgant, nufotografuodami daugybę skirtingų žvaigždžių, nustato juodąsias skylutes. Juodoji skylė, einanti priešais šią žvaigždę, iškraipys jos šviesą ir privers mirksėti; kuo mažesnė juodoji skylė, tuo greičiau blykstė. „Jei daiktą su mikroelektronika turi, tarkime, viena saulės masė“, - „Takada“ sakė „Live Science“, remdamasis saulės mase, „laikas yra toks, kaip keli mėnesiai ar metai“. Bet pirmykštės juodosios skylės, kurių jie ieškojo, turėjo tik nedidelę tos masės dalį, apytiksliai mėnulio masę. Tai reiškia, kad jų blyksniai būtų daug trumpesni. HSC yra „unikalus“, - teigė Takada, nes jis leido fotografuoti visas Andromedos galaktikos žvaigždes vienu metu, kvapą gniaužiančiai greitais (astronomų) ekspozicijos intervalais - kiekvienas intervalas buvo tik 2 minutės.
Takada ir jo komanda per aiškias naktis per 7 valandas nufotografavo apie 200 Andromedos galaktikos nuotraukų. Jie rado tik vieną galimą mikrolensingo įvykį. „Takada“ teigė, kad jei pirmykštės juodosios skylės sudarė didelę dalį tamsiosios medžiagos, jos turėjo pamatyti maždaug 1000 mikrotraumos signalų.
„Mikrolenksmas yra auksinis standartas aptikti juodąsias skyles ar jas pašalinti“, - teigė Simeonas Birdis, juodųjų skylių fizikas iš Kalifornijos universiteto (Riverside), nedalyvavęs šiame darbe. "Šis darbas atmeta pirmykštę juodąją skylę kaip tamsiąją medžiagą daugybėje masių, kur ankstesni apribojimai nebuvo tokie stiprūs ar tvirti kaip šis naujas. Tai labai gražus rezultatas."
Ar tai buvo paskutinis vinis karste? Ar tikrai Hawkingo teorija mirusi? Ne taip, pasak Bird ir Takada, kurie sako, kad tam tikrų masių grupės pirmykštės juodosios skylės vis dar nebuvo visiškai pašalintos kaip kandidatai.
„Vis dar yra masių, kur apribojimai yra silpni, maždaug 20–30 saulės masių“, - „Bird“ pasakojo „Live Science“. "Tai vis tiek gali sudaryti nuo 1% iki 10% tamsiosios medžiagos ... ir vis tiek yra langas esant mažesnėms masėms, kaip ir labai mažo asteroido masė".
„Mūsų fizikai labai jaudinasi, nes vis dar yra langas“, - sakė Takada. Duomenys negali atmesti tų mažyčių juodų skylių, kurios yra dešimtys mažų, nes tų juodųjų skylių mirksėjimas būtų per trumpas, „todėl mums reikia galvoti apie kitą metodą, kaip tai padaryti“.
Tačiau jų apklausoje buvo aptikta viena „blykstė“. Nors tai buvo vienas preliminarus rezultatas, jis gali būti nepaprastai svarbus: pats pirmasis aptikęs pirmykštę juodąją skylę, kuri būtų novatoriško kai kurių Hawkingo darbų patvirtinimas.
„Tik vienas pastebėjimas nėra toks įtikinamas“, - teigė Takada. "Mums reikia daugiau stebėjimų, kad patvirtintume. Jei tai buvo iš tikrųjų, turėtume ir toliau rasti tą patį dalyką", nes jie ir toliau naudojasi HSC siekdami daugiau mikrovalymo.
