Tumma aine pysyy suurelta osin salaperäisenä, mutta astrofysiikit yrittävät murtautua avoimeksi salaisuuteen. Laserinterferometrin gravitaatioaaltojen observatorion (LIGO) viime vuonna löytämä painovoima-aaltojen sijainti on saattanut avata uuden ikkunan pimeän aineen mysteeriin. Kirjoita ns. Alkeelliset mustat aukot.
Teoreetikot ovat ennustaneet hiukkasten, joita kutsutaan heikosti interaktiivisiksi massiivisiksi partikkeleiksi (WIMPS), olemassaoloa. Nämä WIMP: t voivat olla mistä tumma aine on tehty. Mutta ongelma on, ettei sen varmuuskopioinnista ole olemassa kokeellista näyttöä. Pimeän aineen mysteeri on edelleen avoin tapaustiedosto.
Kun LIGO havaitsi gravitaatioaallot viime vuonna, se toisti kiinnostuksen toiseen teoriaan, joka yritti selittää tummaa ainetta. Tämä teoria sanoo, että tumma aine voi tosiasiassa olla Pohjimmaisten mustien reikien (PBH) muodossa, ei edellä mainitun WIMPS: n muodossa.
Ensisijaiset mustat aukot ovat erilaisia kuin mustat aukot, joista todennäköisesti ajattelet. Niitä kutsutaan tähtien mustiksi reikiksi, ja ne muodostuvat, kun tarpeeksi suuri tähti romahtaa itsensä päähän elämänsä lopussa. Näiden tähtien mustien reikien kokoa rajoittaa niiden muodostamien tähteiden koko ja kehitys.
Toisin kuin tähtimusta, reikät mustat reikät syntyivät aineen tiheyden heilahteluista maailmankaikkeuden ensimmäisinä hetkinä. Ne voivat olla paljon suurempia tai pienempiä kuin tähtien mustat aukot. PBH: t voivat olla niin pieniä kuin asteroideja tai jopa 30 aurinko massaa, jopa suurempia. Ne voivat olla myös runsaampia, koska niiden muodostuminen ei vaadi suurta massatähteä.
Kun kaksi näistä PBH: sta, jotka ovat suurempia kuin noin 30 aurinkoa, sulautuvat yhteen, ne aiheuttaisivat LIGO: n havaitsemia painovoima-aaltoja. Teorian mukaan nämä alkukantaiset mustat aukot löytyisivät galaksien haloista.
Jos galaktisissa halogeeneissä on tarpeeksi näitä keskikokoisia PBH: itä, niillä olisi vaikutus kaukaisten kvasaarien valoon, kun se kulkee halogeenin läpi. Tätä vaikutusta kutsutaan 'mikro-linssiksi'. Mikro-linssit keskittäisivät valon ja tekisivät kvartaareista kirkkaampia.
Tämän mikrolinssin vaikutus olisi voimakkaampi, mitä enemmän massaa PBH: lla on tai mitä enemmän PBH: t ovat galaktisessa halogeenissa. Emme tietenkään näe itse mustia reikiä, mutta voimme nähdä kvasarien lisääntyneen kirkkauden.
Tämän oletuksen kanssa työskentelemällä instituutin de Astrofísica de Canarias -astronomioiden ryhmä tutki kvasaarien mikrolinssivaikutusta arvioidakseen keskimassan ensisijaisten mustien reikien lukumäärän galakseissa.
"Mustat aukot, joiden sulautumisen LIGO havaitsi, muodostuivat todennäköisesti tähteiden romahtamisesta, eivätkä ne olleet alkeellisia mustia aukkoja." -Evencio Mediavilla
Tutkimuksessa tarkasteltiin 24 kvasaria, jotka ovat painovoimaisesti linssejä, ja tulokset osoittavat, että normaalit tähdet, kuten auringomme, aiheuttavat mikrolinssivaikutuksen etäisille kvaasareille. Tämä sulkee pois suuren määrän PBH: itä galaktisessa halogeenissa. "Tämä tutkimus merkitsee", sanoo Evencio Mediavilla, "että ei ole lainkaan todennäköistä, että mustat aukot, joiden massat ovat 10 - 100 kertaa auringon massa, muodostavat merkittävän osan pimeästä aineesta". Tästä syystä mustat aukot, joiden sulautumisen LIGO havaitsi, muodostuivat todennäköisesti tähteiden romahtamisella, eivätkä ne olleet alkeellisia mustia aukkoja ”.
Näkökulmasi mukaan se joko vastaa joihinkin tummaa ainetta koskeviin kysymyksiimme tai syventää vain mysteeriä.
Saatamme joutua odottamaan kauan ennen kuin tiedämme tarkalleen, mikä tumma aine on. Mutta ympäri maailmaa rakennettavat uudet kaukoputket, kuten Euroopan erittäin suuri teleskooppi, jättiläisen Magellanin teleskooppi ja suuri Synoptic Survey-teleskooppi, lupaavat syventää ymmärrystämme siitä, kuinka tumma aine käyttäytyy ja miten se muodostaa maailmankaikkeuden.
On vain ajan kysymys, ennen kuin tumman aineen mysteeri on ratkaistu.
