Materia întunecată rămâne în mare parte misterioasă, dar astrofizicienii încearcă să rupă acel mister. Descoperirea de valuri gravitaționale de anul trecut de către Interferometrul Laser Gravitational Wave Observatory (LIGO) ar fi putut deschide o nouă fereastră în misterul materiei întunecate. Introduceți ceea ce sunt cunoscute sub numele de „găuri negre primordiale”.
Teoreticienii au prezis existența particulelor numite Particule Masive (WIMPS) care interacționează slab. Aceste WIMP-uri ar putea fi din ce materie întunecată este făcută. Dar problema este că nu există dovezi experimentale care să o susțină. Misterul materiei întunecate este încă un dosar deschis.
Când LIGO a detectat valuri gravitaționale anul trecut, a reînnoit interesul pentru o altă teorie care încerca să explice materia întunecată. Această teorie spune că materia întunecată ar putea fi de fapt sub forma găurilor negre primordiale (PBHs), nu a WIMPS menționate anterior.
Gurile negre primordiale sunt diferite decât găurile negre la care te gândești probabil. Acestea se numesc gauri negre stelare și se formează atunci când o stea suficient de mare se prăbușește pe ea însăși la sfârșitul vieții. Mărimea acestor găuri stelare negre este limitată de mărimea și evoluția stelelor din care provin.
Spre deosebire de găurile negre stelare, găurile negre primordiale au avut loc în fluctuații de densitate ridicată a materiei în primele momente ale Universului. Pot fi mult mai mari sau mai mici decât găurile negre stelate. PBH-urile ar putea fi la fel de mici ca asteroizii sau mai mari de 30 de mase solare, chiar mai mari. De asemenea, ar putea fi mai abundente, deoarece nu necesită o stea mare de masă pentru a se forma.
Când două dintre aceste PBH mai mari de aproximativ 30 de mase solare se îmbină, ele ar crea undele gravitaționale detectate de LIGO. Teoria spune că aceste găuri negre primordiale ar fi găsite în halosul galaxiilor.
Dacă există suficiente PBH-uri de dimensiuni intermediare în halos galactic, acestea ar avea un efect asupra luminii din cvasarii îndepărtați pe măsură ce trece prin halo. Acest efect se numește „micro-lentilare”. Micro-lentilarea ar concentra lumina și ar face ca cvasarii să pară mai strălucitori.
Efectul acestei micro-lentile ar fi mai puternic cu cât are mai multă masă PBH sau cu cât PBH-urile sunt mai abundente în halo galactic. Desigur, nu putem vedea singuri găurile negre, dar putem vedea luminozitatea crescută a cvasarelor.
Lucrând cu această presupunere, o echipă de astronomi de la Institutul de Astrofizică din Canarias a examinat efectul de micro-lentilare asupra cvasarilor pentru a estima numărul de găuri negre primordiale de masă intermediară în galaxii.
„Găurile negre a căror contopire a fost detectată de LIGO au fost formate probabil prin prăbușirea stelelor și nu au fost găuri negre primordiale.” -Evencio Mediavilla
Studiul a analizat 24 de cvasi care sunt gravitațional, iar rezultatele arată că este vorba de stele normale ca Soarele nostru, care provoacă efectul de micro-lentilare asupra cvasarelor îndepărtate. Aceasta exclude existența unei populații mari de PBH-uri în haloul galactic. „Acest studiu implică„ spune Evencio Mediavilla, „că nu este deloc probabil ca găurile negre cu mase între 10 și 100 de ori masa Soarelui să constituie o fracțiune semnificativă a materiei întunecate”. Din acest motiv, găurile negre a căror contopire a fost detectată de LIGO au fost probabil formate prin prăbușirea stelelor și nu au fost găuri negre primordiale ”.
În funcție de perspectiva dvs., asta răspunde la unele dintre întrebările noastre despre materia întunecată, sau adâncește doar misterul.
Este posibil să fie nevoit să așteptăm mult timp până să știm exact care este materia întunecată. Dar noile telescoape construite în întreaga lume, cum ar fi Telescopul european extrem de mare, telescopul Magellan uriaș și telescopul de mare sondaj sinoptic, promit să ne aprofundeze înțelegerea modului în care se comportă materia întunecată și cum modelează universul.
Este doar o chestiune de timp înainte ca misterul materiei întunecate să fie rezolvat.
