Темна матерія залишається багато в чому загадковою, але астрофізики намагаються розкрити цю таємницю. Минулорічне відкриття гравітаційних хвиль в обсерваторії гравітаційних хвиль лазерного інтерферометра (LIGO), можливо, відкрило нове вікно в таємницю темної матерії. Введіть те, що відомо як "споконвічні чорні діри".
Теоретики передбачили існування частинок під назвою Слабо взаємодіючі масивні частинки (WIMPS). Ці WIMP можуть бути тим, з чого складається темна речовина. Але проблема полягає в тому, що немає експериментальних доказів, які б підтвердили це. Таємниця темної матерії все ще є відкритим матеріалом справи.
Коли ЛІГО виявив гравітаційні хвилі минулого року, він відновив інтерес до іншої теорії, що намагалася пояснити темну речовину. Ця теорія говорить, що темна речовина насправді може бути у формі первинних чорних дірок (PBHs), а не вищезгаданих WIMPS.
Первісні чорні діри відрізняються від чорних дір, про які ви, мабуть, думаєте. Вони називаються зоряними чорними дірами, і вони утворюються, коли в кінці свого життя досить велика зірка впаде на себе. Розмір цих зоряних чорних дір обмежений розміром і еволюцією зірок, з яких вони утворюються.
На відміну від зоряних чорних дір, споконвічні чорні діри зароджувались у коливаннях великої щільності речовини протягом перших моментів Всесвіту. Вони можуть бути набагато більшими або меншими, ніж зоряні чорні діри. PBHs можуть бути такими ж, як астероїди, або до 30 сонячних мас, навіть більше. Вони також можуть бути більш рясними, оскільки їм не потрібно великої масової зірки для формування.
Коли два з цих PBHs більше, ніж приблизно 30 сонячних мас, зливаються разом, вони створюють гравітаційні хвилі, виявлені LIGO. Теорія говорить, що ці споконвічні чорні діри були б знайдені в ореолах галактик.
Якщо в галактичних ореолах буде достатньо цих проміжних розмірів PBH, вони мали б вплив на світло далеких квазарів, коли він проходить через ореол. Цей ефект називається "мікрооб'єктивом". Мікрооб'єктив зосереджував би світло і робив квазари яскравішими.
Ефект цього мікро-лінзи був би сильнішим, чим більша маса має PBH, чи тим більше PBHs в галактичному ореолі. Ми, звичайно, не можемо побачити чорні діри, але ми можемо побачити підвищену яскравість квазарів.
Працюючи з цим припущенням, команда астрономів з Інституту Астрофізики де Канаріас вивчила вплив мікрооб'єктива на квазари для оцінки кількості споконвічних чорних дір проміжної маси в галактиках.
"Чорні діри, злиття яких було виявлено LIGO, ймовірно, утворювалися при розпаді зірок, і не були первинними чорними дірами". -Евенсіо Медіавілья
У дослідженні було розглянуто 24 квазари, які піддаються гравітаційному орендуванню, і результати показують, що нормальні зірки, як наше Сонце, викликають вплив мікрооб'єктива на віддалені квазари. Це виключає існування великої кількості PBH в галактичному ореолі. «Це дослідження передбачає, - каже Евенчіо Медіавілла, - що зовсім не вірогідно, що чорні діри з масою від 10 до 100 разів більшими від маси Сонця становлять значну частку темної речовини». З цієї причини чорні діри, злиття яких було виявлено LIGO, ймовірно, були утворені крахом зірок, і не були первинними чорними дірами ".
Залежно від вашої точки зору, це або відповідає на деякі наші питання щодо темної матерії, або лише поглиблює таємницю.
Нам, можливо, доведеться довго чекати, перш ніж ми точно дізнаємося, що таке темна речовина. Але нові телескопи, які будуються по всьому світу, як Європейський надзвичайно великий телескоп, Гігантський телескоп Магеллан та Великий телескоп синоптичного обстеження, обіцяють поглибити наше розуміння того, як поводиться темна матерія та як вона формує Всесвіт.
Вирішується таємниця темної матерії лише питання часу.
